ВАЛКОВЫЕ

МАШИНЫ

ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ
ПЛАСТМАСС
И РЕЗИНОВЫХ

СМЕСЕЙ

Ю Е ЛУКАЧ

ДД РЯБИНИН

Е Н.МЕТЛОВ
Ю. Е. ЛУКАЧ, Д. Д. РЯВИНИН, В. Н. МЕТЛОВ

ВАЛКОВЫЕ МАШИНЫ

ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ
ПЛАСТМАСС
И РЕЗИНОВЫХ СМЕСЕЙ

ИЗДАТЕЛЬСТВО «МАШИНОСТРОЕН ИЕ»
Москва 106 ?
УДК 67&051Б

Рецеоаг иц. теп. кцгк В. К. Змгеродп*

Редактор: аяж Л. И, Фрвд

4-144

ййг
К 50-летию
Великой

Октябрьской
Социалистической
Революции

ПРЕДИСЛОВИЕ

В Советском Союзе ускоренными темпами развивается химическая
промышленность. Особенно быстро растет производство синтетиче-
ских и полимерных материалов

Для промышленности, перерабатывающей эти материалы, требуется
все больше высокопроизводительных, надежных и экономичных
машин

Заводы, перерабатывающие пластические массы н резиновые смеси,
оснащаются машинами разного назначения, в том числе и валковыми
машинами —вальцами н каландрами

Валковые машины применяются для смешения, пластикации я
дробления материалов, для изготовления полос и пленок из пластмасс
а резины и т п.

Важное значение имеют технологические каландровые линии для из-
готовления линолеума, кумароновых плиток, пленок и других изделий
Каландры и вальцы входят также а состав многих технологических
ланий по переработке пластмасс и резиновых смесей.

До настоящего времени по полимерному машиностроению у нас
издано очень мало книг, особенно по расчету н конструированию машин
По валковым же машинам — вальцам и каландрам —таких книг вооб-
ще нет

Издание настоящей книги, базирующейся в основном на отече-
ственных теоретических и эксперкментальных работах, должно поло-
жить начало серин монографий на эту тему

В книге излагаются вопросы расчета основных параметров валковых
машин, дается методика расчета на прочность основных деталей и уз-
лов, приводятся типовые конкретные примеры расчета Авторы привели
много схем и чертежей, пллюстрнруюшлх излагаемый материал. В мо-
нографии учтен опыт изготовления н эксплуатации валковых машин на
отечественных заводах
Часть книги, посвященная средствам электрической и тепловой
автоматики валковых машин (§§ 28 и 29 гл. IV), написана инж.
Б. Е. Шевченко.

К сожалению, недостаточный объем книги не позволил ознакомить
читателя со спецификой технологии изготовления валковых машин, что
является очень важным при их конструировании. По этой же причине
данные о зарубежных конструкциях приведены в очень сжатой форме,
в основном в виде табличных данных.

Однако эти замечания не умаляют достоинства книги, которая безу-
словно должна помочь конструкторам и проектировщикам полимерного
машиностроения при создании валковых машин для переработки пла-
стических масс и резиновых смесей.

Редактор
ГЛАВА!

ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ
ВАЛКОВЫХ МАШИН

$ 1. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПЕРЕРАБОТКИ МАТЕРИАЛА
МЕЖДУ ВАЛКАМИ

Принцип дейспиа вальцов

При переработке резиновых смесей н пластических масс иа валках
обычно осуществляются процессы смешения, пластикации, перети-
рания и дробления

Процесс смешения состоит а распределении всех исходных
компонентов по всему объему системы так. чтобы процентное соотноше-
ние компонентов в пределах любого объема системы отклонялось от
общего соотношения компонентов системы в целом лишь на допустимую
величину

Смешение может осуществляться непрерывно и периодически Вал-
ковые машины следует отнести к оборудованию периодического дей-
ствия.

Для процесса смешения применяются различные виды оборудования
двухлопастные смесители, роторные смесители, центробежные смесите-
ли, червячные машины н наконец двухвалковые смесительные аальцы
(наиболее старый тип смесительного оборудования) Ранее вальцы ра-
ботали только по периодическому циклу, при котором смешивалась оп-
ределенная порция материала, вальцы последних конструкций могут
применяться в качестве непрерывных смесителей, в которых подаваемая
с одной стороны валков смесь отбирается с другой стороны в виде срав-
нительно узкой ленты

Материал подастся па валки (рис 1, о и б) в виде отдельных кусков,
порошкообразных или рыхлых волокнистых масс В результате враще-
ния валков навстречу друг другу вследствие трения и адгезии загружае-
мый материал затягивается в зазор между валками и по выходе из него
прилипает к одному из валков в эавнснмости от разности температур
поверхностей валков и их окружной скорости. Валки приводятся во вра-
щение электродвигателем через редуктор н пару зубчатых колес Зуб
чатая пара колес позволяет регулировать (при замене колес) окружную
скорость валков. Колеса эти называются фрикционными

Каждый валок имеет систему регулирования температуры, обеспе-
чивающую охлаждение или подогрев его поверхности
На процесс вальцевания влияет также величина зазора между вал-
ками Зазор регулируется с помощью механизма, имеющего свой при-
водной электродвигатель, червячный редуктор а ходовой винт, связан-
ный с подшипником, в котором расположены шейки валка.

Процессы гомогенизации, смешения н пластикации требуют много-
кратного пропускания массы через зазор между валками и могут, хак
указывалось, осуществляться периодически и непрерывно

На валках периодического действия масса после загрузки одной или
последовательно несколькими порциями проходит через зазор между
валками, прилипая к одному из них, повторно проходит через зазор и
в этот период дополнительно смешивается вследствие неравенства
окружных скоростей валков и дополнительной подрезки массы на от-
дельных участках по длине валка. После многократного пропускания

через зазор (количество пропусканий определяется экспериментально
для каждого вида смеси) масса срезается отдельными полосами вдоль
образующей по длине валка н сматывается в рулон или снимается в ви-
де полосы определенной ширины Схема обработки материала на вал-
ках периодическим способом показана на рис. I, а.

На валках непрерывного действия масса подается с одного коица
и в средние валков непрерывно, проходит между валками а течение за-
данного технологическим процессом времени (устанавливается для каж-
дого вида материала экспериментально), совершает при этом враща-
тельное и поступательное движения вдоль образующей валка (к одному
концу или к обоим концам валков, в зависимости от места загрузки) и
непрерывно срезается в виде узкой ленты (рнс I, б).

При вальцевании срезка материала с валка н подача его в зазор
имеет существенное значение для процесса, так как при этом нарушает-
ся замкнутость линий тока к обеспечивается перемещение материала
в направлении горизонтальной оси валкв При частом повторении опе-
рации среза материала масса лучше перемешивается

В валках, работающих непрерывно, устанавливаются дополнитель-
ные приспособления для подрезания материала. В качестве таких при-
способлений применяются подрезные ножи специальной конструкции,
образующей

перемещающиеся

или автоматические приспо-

собления для перемешивания массы.

Из сказанного следует, что процессы пластикации и гомо-
генизации материала осуществляются на валковых машинах путем
многократного пропускания смеси через зазор между валками при опре-
деленных температурных условиях к скоростных режимах

При движении материала в зазоре он сжимается, раздавливается и
истирается, так как валки имеют различные окружные скорости В за-
висимости от возникающих при этом напряжений и свойств материала
происходит упругая пластическая деформация или разрушение мате-
риала

Разрушение материала достигается благодаря фрикции между вал-
ками свыше 2,5 и применению валков с рифленой поверхностью

Процесс дробления осуществляется в результате раздавли-
вания и интенсивного истирания материала в зазоре между валками

Принц» действия каландров

Каландрирование —процесс, при котором размягченный поли-
мерный материал пропускается через зазор между валками, располо-
женными в горизонтальной плоскости При этом образуется бесконечная
лента, толщину и ширину которой можно регулировать

На каландрах осуществляются следующие технологические процес-
сы листованне тканр, промазка ткани, изготовление профилированной
ленты или полосы, тиснение поверхности материала, дублирование тка-
ни или листов пластического материала, обработка поверхностей жест-
ких материалов н удаление избыточной жидкой фазы из листов и лент
жестких материалов.

Валков в каландре бывает два, три, четыре, пять и реже шесть
(рис. 2).

Для дублнровочных, тиснильных н лнстовальных операций, как пра-
вило, применяются двухвалковые каландры; для глажения и промаз-
ки—трехвалковые,- для лнстования и универсальных технологических
операций —трех- и четырехвалковые; для профилирования —четырех-
валковые каландры
У каландров, предназначенных для лнстовання, дублирования, тис*
нения и профилирования, окружные скорости ввлков, как правило, оди-
наковы У каландров для промазки фрикция (отношение окружной ско-
рости одного валка к окружной скорости другого валка) необходима-,
онв колеблется в пределах от 1,2 до 1,35 для каждой пары валков; на-
ружные валян имеют близкие значения окружных скоростей, иначе гово-
ря, от нижнего валка к среднему окружные скорости увеличиваются, а от
среднего к верхнему уменьшаются

В отличие от вальцов обрабатываемый на каландре материал про-
ходит через зазор между валками в большинстве случаев однократно;
поэтому почти всегда валки каландра выполняются одинакового диамет-
ра а пределах одной машины

По характеру изменения давления и зазора каландры делятся на
каландры с постоянным эвзором, с постоянным давлением и с перемен-
ным зазором и давлением.

В первом случае положение осей ввлков и, следовательно, величина
зазора фиксируются жестко н могут несколько меняться только в ре-
зультате деформации системы При различной толщине втягиваемого
в зазор материала давление валков на материал меняется, возрастая
с увеличением степени обжатия

Во втором и третьем случаях в паре валков ось одного неподвижная,
а ось другого имеет возможность поперечного перемещения за счет
подвижных опор

Для создания давления валка нв материал применяются грузы, пру-
жины, гидравлические устройства н т п

Следовательно, в этих случаях для достижения статического равно-
весия величина зазора будет меняться в процессе работы, пока реакции
обрабатываемого материала на валки не будут уравновешивать опор-
ные реакции. Опорные силы могут иметь постоянную величину (напри-
мер. при установке грузов или гидравлических цилиндров с жидкостью
постоянного давления); тогда и общее давление валков на материал не
будет зависеть от его начальной толщины при поступления в зазор. Если
же опоры подвижного валка упруги (при установке пружин, пневмати-
ческих цилиндров нт п.), то с изменением толщины материала зазор
между валками будет меняться и давление валков на материал также
не останется постоянным; при увеличении начальной толщины материа-
ла зазор и давление возрастут, при уменьшении —снизятся

Для лнстоаання, профилирования, обмазки н обкладки необходимы
каландры с постоянным зазором; для тиснения, дублирования и глаже-
ния—с переменным зазором и постоянным давлением; для обкладки н
глажения можно пользоваться схемой с переменным зазором и давле-
нием

Принцип работы каландров рассмотрим на схеме технологических
процессов, осуществляемых на двух наиболее распространенных конст-
рукциях—с треугольным и 5-образным расположением валков.

На каландре с треугольным расположением валков можно осуществ-
лять одностороннюю обкладку корда (ряс 3, а), промазку тканей, лн-
стованне резины и дублирование резиновых листов или прорезиненных
тканей

В зазор между валками 1 н 6 подается резиновая смесь и направ-
ляется в зазор, образованный валками 6 н о. В этот же зазор между
валками 5 и о через систему натяжных роликов 3, валик 4 и прижимной
валик 2 подается хорд или хлопчатобумвжяая ткань, подлежащая об-
кладке. По выходе из зазора корд с обкладкой через систему роликов 8
отводится с машины. При отводе с машины с помощью ножа 9 отреза-
1 ются кромки, которые при помощи приспособления 7 возвращаются в за-
•аор между валками / и 6.

। На рис. 3, б показана технологическая схема промазки тканей рези-
> ной. Отличительная особенность данной схемы—тормозное устройст-
। ао И для подачн ткани в зазор между валками 5 и 6 и приводное при-

' емкое устройство 8, вращающееся от цепной передачи

При лнетовании резины (рис 3, в) применяется ролик 4 с дисковыми
ножами для обрезки кромок и возврата их в зазор.

На рис 3, г показана схема дублирования резиновых листов При
этом процессе применяется специальный прессовочный валик 5, через

который подается резиновый лист или прорезиненная ткань; при отводе
продублированного листа применяется ролик 4 с дисковыми ножами для
обрезки кромок.

На каландре с 8-образным расположением валков можно осуществ-
лять двустороннюю обкладку металлотросового полотна, односторон-
нюю и двустороннюю обкладку тканей; одностороннюю и двустороннюю
промазку тканей; лнетованне резиновых смесей и дублирование

При двусторонней обкладке тросового полотна (рнс 4, а) в зазор
между валками / и 2. а также между валками 7 и б с оомощью
транспортеров 10 и 4 подается резиновая смесь, которая по выходе по-
ступает в зазор между валками 2 и 7 В этот же зазор между двумя
слоями резины подается металлотросовое полотно Полотно подается
<>««««	^Г..4 аС*““ "^77^ “ 3-обрмиом .етыреи.лко.оы м*«ыр«

Ж”1}?*? ""-"Л-Мгт	овмш ^иамГ	*'Л ~ Пмам^герм!

-ГМ«ООВГ«ры'

« * - •»»«».
с помощью прижимного ролика 9 и гребенчатого ролика в; принимается
полотно роликами 3

Аналогично рассмотрим обкладку и промазку одноА стороны ткани
(рис 4, б). Резиновая смесь подается в зазор между верхними валками
С валика / подается ткань. Готовая тхань принимается на вал 2

Обкладка и обмазка второй стороны ткани (рис. 4, в) осуществляет-
ся, как и в предыдущем случае, однако при приеме готовой ткани, про-
мазанной резиной с двух сторон, в ткань заворачивается прокладочная
ткань, подаваемая с вала /.

При двусторонней одновременной обкладке и промазке ткани
(рнс 4, а) транспортерами 3 и 2 резиновая смесь подается в звзоры
между валками 7 и 6; 4 и 5 и направляется по выходе из зазоров в за-
зор между валками 5 и б. Между слоями резины в этот же зазор по-
дается подлежащая обмазке ткань, которая сматывается с вала I

Как видно из схемы (рис, 4, д), при лнстованнн резины резиновая
смесь подается транспортером / в зазор между валками 2 и 3 и прохо-
дит все остальные зазоры между валками каландра, а затем принимает-
ся транспортерами 4

Рассмотрим процесс дублирования (рис 4, е). Как и в предыдущем
случае, смесь подается транспортером / в зазор между валками 2 и 3
и проходит затем все остальные зазоры. По пути движения на валке 4
к проходящему резиновому слою при помощи дублнровочного ролика 5
прижимается ткань, которая соединяется с резиновым слоем и удаляет-
ся транспортером б Ткань подается с валика 7, а освободившаяся
прокладочная ткань наматывается на валик 8

Зазор между валками каландров с рассмотренным расположением
валков образуется с помощью механизмов регулирования зазора и авто-
матически поддерживается во время работы каландра постоянным Для
этой цели у треугольного каландра (см рис. 3, а) валкн I и 3 выполне-
ны подвижными относительно валка 2, у 8-образного каландра
(рис 4,о) валки /; 2и 6 выполнены подвижными,а валок 7—неподвиж-
ный. При этом следует отметить, что валкн / и 6 имеют механизм пе-
рекрещивания валков, обеспечивающий постоянство зазора при работе
машины

Валки в этих каландрах приводятся в движение от электродвигателя
через редуктор (к каждому валку каландра). Следует отметить, что
впервые процесс каландрирования был разработан и применен в рези-
новой промышленности. В настоящее время каландрирование приме-
няется в ряде отраслей промышленности для изготовления листов из
различных материалов бумаги, линолеума, металлов, пластмассы и ре-
зины

В промышленности пластических масс каландрирование широко
применяется при переработке поливинилхлорида, сополимеров винил-
хлорида и винилацетата, полиэтилена, ацетата целлюлозы н других по-
лимеров

Наиболее широко в промышленности пластических масс каландри-
рование применяется при производстве пленок н листов из поливинил-
хлорида Особый интерес представляет высокоскоростное изготовление
тонких плецок однородной толщины Пленки толщиной менее 0,05 мм н
шириной до 1.8 м выпускаются со скоростью 180 ж/жия при допуске на
толщину ±0,002 жж

Технологический режим зависит от жесткости калаидра, температу-
ры поверхности валков, нх скоростей, свойств материала, степени его
деформации в зазоре между валками, равномерности питания и распре-
деления в зазоре; поэтому математическое описание режима вальцева-
ния к каландрирования представляет определенные трудности

Процессы, происходящие в валковых машинах, в значительней мере
являются общими для вальцов н каландров и поэтому рассматриваются
в одной главе

Фримцмя валков

Материал втягивается между валками и деформируется Скорости
движения отдельных слоев материала не одинаковы, поэтому возникает
сдвиг слоев материала

Для увеличения сдвига (рис 5) валки могут вращаться с различной
окружной скоростью (при одинаковых или различных диаметрах вал-
ков)

При этом градиент скорости по
резко возрастает Валки могут вра

Рис 5 Схемы работы валков:
а — бе» Орашии б — с оркквяаВ

толщине материала между валками
щаться с одинаковой окружной ско-

ростью (рис 5, а) или с разной
(рис. 5, б)

Отношение скоростей называет-
ся фрикцией

Градиент скорости по толщине
материала

вгж1о= =

= ^’а-,,4г’ (2)

где Л* —зазор между валками

Эффект перемешивания, перетирания и измельчения с ростом гра-
диента скорости увеличивается, что также приводит к повышенному
расходу энергии и, следовательно, к значительному повышению темпе-
ратуры перерабатываемого материала.

При наличии фрикции, т. е при /> I, выходящий из зазора между
валками материал изгибается в сторону валка с меньшей окружной ско-
ростью (см рнс 5, б), так как слои материала, прилегающие к быстро-
вращающемуся валку, получают большее остаточное удлинение

Взаммодайепма валкое с материалом

Под взаимодействием подразумеваются основные силовые соотноше-
ния, возникающие между валками и материалом при его прохождении
через зазор. Главным является расчет распорных усилий между валка-
ми; по распорным усилиям можно определить все величины, связанные
с жесткостью валков и их прогибом, в также крутящие моменты на вал-
ках и, следовательно, рассчитать мощность привода.

В настоящее время отсутствует точная и надежная методика опреде-
ления распорных усилий между валками вальцов или каландров; самым
надежным является определение этих усилий экспериментальным путем

Теоретические расчеты дают приближенные исходные данные для
проектирования машины Однако и они во многих случаях могут "помочь
проектированию, особенно, если нет возможности поставить экспери-
мент
2. ОПМДЕШНИЕ РАСПОРНЫХ УСИЛИЙ

Теоретические методы расчета распорных усилий основываются па
закономерностях пластической деформации материала, на закономер-
ностях упругой деформации материала, на гидродинамической теории
вальцевания, на теории подобия или теории размерностей

Методика, основанная на закономерностях плаетчоскоА деформации
материма между валками

Эта методика наиболее широко освещена в работах (4, 26, 41] Рас-
смотрим условие втягивания материала в зев между валками в началь-
ный момент (рис 6, а) к при заполнении зева до минимального зазора
(рис 6. б) Углы <>1 н аз называются углами захвата, а дуги АхВх и

Рис. в. Схемы втягивания материала валками

А3В3 — дугами захвата Условие равновесия материала (проектируем
все силы на вертикальную ось у) следующее

= ^5<па1 + ^5|псц —7,0030, —Г, со$сц—О и 0,	(3)

где И,. М} — реакции валков;

7*1. 7",—силы трения, увлекающие материал в зазор между валка-
ми. Эти силы могут быть выражены через реакции ЛГ, и

V» н коэффициенты трепня материала о валки щ и и,
(Л - А^|Д| а Тз -

О —сила тяжести, которой можно пренебречь из-за ее незна-
чительности по сравнению с остальными силами.

Очевидно, что условие втягивания материала в зазор между валка-
ми выражается неравенством

^$1па( 4-^з1псц<Т1сова14-Т(сова(.	(4)

В частном случае симметрии для обоих валков (сц — аз — а; Л^, »
— ^з•я Ы и ш — р1 “ ц < (в р, где р — угол трения) получим

^$^па<^^2рсова	(5)

Разделив неравенство (6) на соза, получим

«<р.	(6)
Таким образом, для втягивания материала в звзор между валками
необходимо, чтобы угол захвата был мерьте угла трения материала
о поверхность валков

Если же материал втянут до уровня минимального зазора й». то ме-
ста приложений сил перемещаются к середине дуги захвата, а материал
контактирует с валками по всей дуге эвхвата В этом случае вместо не-
равенства (6) можно записать

а<2р,	(7)

т е. угол захвата должен быть меньше двух углов треиня При этом
условии необходимо применить принудительное проталкивание мате-
риала в зев валков, затем он будет перерабатываться благодаря втя
гнвающнм силам

Максимальная начальная толщина слоя материала (плоской леп-
ты) Л., который может быть втянут валками, определяется по урав-
нению

й„ => е + Дй = е + 2К (I — со» а),	(8)

где Дй — йм — Л, — линейное обжатие материала при его прохождении
через зазор -между валками (й„, Л.—начальная н конечная толщина
материала).

При сдвинутых валках (е “ 0)
йм = 2Д(1 —соза) = Дй	(9)

Рассмотрим схему пластической деформации материала валками
(рнс 7) Индекс н соответствует начальному состоянию материала, ин-
декс к—конечному Материал деформируется по трем направлениям
длине /, ширине Ь н высоте Л.

Рис. 7 Схема плаетчесхой деформеохи матераала между

Ширина в зоне деформации велика по сравнению с размером I, по-
этому материал при деформации потечет в направлении 1—1, перпен-
дикулярном к осям валков [25] Уширение полосы материала в направ-
лении //—И будет значительно меньшим

Область АВМЫ называется зоной отставания. так как в ней абсо
лютная скорость движения материала меньше окружной скорости
валков, а область СОЫМ — зоной опережения, так как в ней абсолют-
ная скорость движения материала больше окружной скорости валкоа.

В работах [25, 41] рассматривается удельное давление р валков на
обрабатываемый материал для случая, когда диаметры обоих валков
равны В данном случае рассматривается равновесие элементарного
объема материала, находящегося в зоне отставания (н затем в зоне опе-
режения) При этом силами тяжести н инерционными силами можно
пренебречь (они незначительны по сравнению с рассматриваемыми)
14
В общем случае пространственно-напряженного состояния пластич-
ного материала пластическая деформация наступает при условии
Ст<Оз — о» (по 3-й теории прочности)	(10)

или

От <	V (о» — О|)’ + (<>1 — а»)* + (с, — <Г1)‘

(по 4-й теории прочности),	(II)

где О|, о». аз —наибольшее, среднее и наименьшее нормальные глав-
ные напряжения,
о, — предел текучести материала

Следует отметить, что 4-я (энергетическая) теория прочности дает
наилучшее совпадение с экспериментальными данными; эа ней по
точности следует 3-я теория прочности Известно, что 01 > о» > о»,
выясним влияние оз на предельное состояние пластичного материала

Если о» = 01 или оз — оз, то уравнения 3-й и 4-й теорий прочности
совпадают

Действительно, при щ — о( неравенство (II) примет вид
а,— а»>от.	(12)

При аг — о» аналогично получаем

О1—0з>0г.	(13)

Если оз = 0,6(о| + о»), то

ст«)

ИЛК
— о»>-1,15а,.	(14)

Анализ этих уравнений показывает, что при других относительных
значениях аг коэффициент при от в уравнении (14) будет находиться
в пределах 1—1.15.

таким образом, наступление пластической деформации высокополи-
мера определяется уравнением

а1 — Ог = Лаг-	(15)

При анализе усилий, возникающих между валками, принимают
6» 1,15, т е. максимальным (с некоторым запасом)

С учетом сухого трения резиновых смесей о поверхность валков в
зонах опережения и отставания н рассмотренных закономерностей пла-
стической деформации получено дифференциальное уравнение

Л—*-	(16)

х Ду х

где р — удельное давление валков на обрабатываемый материал,
ц —коэффициент трепня материала о поверхность валка

Ось х расположена вдоль линии центров валков, а начало коорди-
нат помещено в середине зазора между валкамн. Знаки + и — отно-
сятся к зонам отставания и опережения соответственно.
Решение уравнения (16) дает возможность определить
давления на материал а эонах отставания и опережения [251.

Для эоны отставания

удельные

лл

Если обозначить б "

(17)

Для эоны опережения



или

(18)

В этих уравнениях величины й«. Л* н у„ — по рис 7, величина й —
текущая координата (переменная толщина вальцуемого материала)

Анализ уравнений (17) к (18) показывает, что удельное давление
в зоне отставания возрастает по мере продвижения материала
возрастает, так как уменьшается к), достигая определенного макси-
мального значения, а в зоне опережения от максимального значения
уменьшается по мере продвижения материала к минимальному зазору
между валками уменьшается, так хак уменьшается к)

Таким образом, иа границе между зонами отставания н опережения

удельное давление валков на материал достигает максимального зна-
чения Сечение материала, а котором это происходит, называется ней-
тральным В этом сеченин скорость материала равна скорости враще-
ния валков

Толщина А.е этого нейтрального сечення находится при совместном
решении уравнений (17) и (18)

-	(18)

Величину можно определить приближенно по формуле

(20)

Подставив вместо текущего значения к величину йм, можно по
уравнению (17) или (18) определить максимальное удельное давление
валков на материал

Проектируя удельные силы давления валков на материал и силы
прения по соответствующим контактным поверхностям на плоскость
16
осей валков и используя уравнения (17) н (18), получим уравнение для
определения распорного усилия между валквмн

(21)

Площадь контакта $« определяется по формуле

(22)

Среднее удельное давление на валок

<м>

В формулах (21), (22) н (23)

Р> — полное распорное усилие между валками в кГ;

р — -Д —относительное уширение вальцуемого материала (учиты-
вая основные закономерности пластической деформации
между валками, можно принимать р — I);

конечная ширина (после вальцевания); Ьл— начальная
ширина перед вальцеванием;

Я — радиус валка в см,

о,—предел текучести вальцуемого материала в кГ/см1;

к — коэффициент, принимаемый равным 1,15;

Дй — линейное обжатие, определяемое по формуле (9),
Л*,—толщина нейтрального слоя, определяемая по форму-
ле (!9) или (20);

б — —— — коэффициент, определяемый по соотношению;

"т

ц — коэффициент трения материала о поверхность валков,

а—угол захвата;

Л,— толщина материала после вальцевания, равная зазору е
____ между валками;

—дуга захвата, определяемая по формуле.
Распорное усилие можно определить по формуле (21) или по урап
иеиию

5-л^Л.

(24)

Методика. основанная на закономерностях упругой деформации

Этот случай может иметь место при каландрировании упругих или
очень жестких пластических материмое (рис. 8), когда решающими
являются не пластические, а упругие деформации

В данном случае имеют место следующие соотношения

Р=-^ = ’ +-^-=1+р-^- = 1+р(1-в);	(25)

(26)

где ₽ —относительное уширение материала.
а —	— коэффициент уменьшения высоты;

ДЬ — 6, — Ь* и Дй — й„ — Л, —величины по рис 8;

р — коэффициент Пуассона

2Э..1.М4	17
Из уравнений (26) и (26) видно, что дли упругого материала отно-
сительное уширение ( р - и относительная вытяжка ^(<ц -
равны между собой и пропорциональны начальным значениям ширины
я длины зоны деформации Так как ширина ленты Ьн значительно
больше /м (в зове захвата), то абсолютное уширение будет значительно
больше абсолютного удлинения (при пластическом формовании наобо-
рот) Таким образом, скольжение материала в направлении вальцева-
ния вдоль поверхности валков будет совершенно незначительным
В связи с этим отсутствуют эоны отставания и опережения, а следова-
тельно. можно не учитывать силы трения материала о валки.

Рае. & Схема упругой дефооыашх материма между

Следует отметить (25], что (а отличие от вальцевания пластического
материала) в данном случае удельное давление на материал достигает
максимального значения у места минимального зазора между валками
На основании изложенного получено уравнсине для определения рас-
порного усилия в случае упругой деформации (весьма приближенное)
рдв^^а.81па(| — сова) кГ.	(27)

Среднее удельное давление распора

где Е —модуль упругости материала в кг!см*\
Ь„, К, к„, к* —линейные размеры по рис. 8;

ДЛ - к*—к*;

5, — площадь контакта материала с поверхностью валков.

Методика, основанная на гидродинамической теории вальцевания

В последнее время определенное развитие получало направление,
связанное с попытками расчета вальцов и каландров на основе гидро-
динамической теории вальцевания [11, 42, 43, 44, 76, 91] Невулканиэо-
ванные резиновые смеси я многие другие полимерные материалы не
обладают явно выраженным пределом текучести, и, следовательно,
изложенная ранее методика расчета не может применяться с большой
достоверностью
18
При обработке методом вальцевания полимерный материал претер-
певает сложную полную деформацию, состоящую вз трех:

в• (29)

где в—полная деформация;

«*»> —упругая деформация;

вы — высокоэластичная деформация;

во — пластическая деформация.

Не вдаваясь в подробное изложение закономерностей всех видов
деформаций (которые уже довольно подробно освещены в литературе
(II, 25, 80. ’81)), отметим наиболее важное В последнее время для
математического опясаиня деформаций высокополпмерных материалов
прибегают к механическому моделированию [25, 80)

Важнейшей особенностью упругой деформации является то, что ока
протекает почти мгновенно, после снятия напряжения деформация ис-
чезает также мгновенно (почти со скоростью звука).

Высокоэластичная деформация вм связана с ориентацией цепей
макромолекул в силовом поле, т. е. происходит под действием напря-
жения. Процесс этот требует определенной продолжительности к по-
этому не является мгновенным. После снятия напряжения материал
постепенно приобретает исходную геометрическую форму (релаксация
напряжений).

В этом случае цепи макромолекул теряют свою ориентацию в сило-
вом поле Поэтому высокоэластичная деформация, так же как и упру-
гая, является обратимой деформацией Для ее протекания требуется
определенное время, поэтому высокоэластичная деформация называет-
ся упругой запаздывающей деформацией Ее протекание также п зна-
чительной мере зависит от температуры полимера. Таким образом,
высокоэластичная деформация зависит от напряжения, температуры и
времени.

Пластическая деформация высокополимера представляет вязкое те-
чение, связанное с необратимым взаимным перемещением молекул.
Эта деформация необратима (является остаточной) и не устраняется
после сбрасывания напряжения Кроме того, протекание пластической
деформации в очень сильной стелена зависит от температуры

Для изучения процессов пластической деформации (вязкого тече-
ния) вводится понятие эффективной вязкости ц^, характеризующее в
определенной мере процессы вальцевания высокополимеров (пласти-
ческую деформацию полимера между валками). Необратимость пла-
' стической деформации и ее зависимость от температуры играют ре-
шающую роль при вальцевании, так как позволяют получить этим
методом обработки изделия заданной толщины или профиля.

Следует отметить, что в зависимости от температуры отдельные
виды деформации вуяг, ем и вы играют разную роль в общей деформа-
ции высокополимера С этой точки зрения, в зависимости от темпера-
туры, различают три физических аморфных состояния высокополиме-
ров; стеклообразное —зона паннизших температур (в этом случае
преобладает упругая деформация), высокоэластнчное — зона средних
, температур (в этом случае преобладает высокоэластичная деформа-
ция) и, наконец, вязко-текучее состояние—зона высоких температур
Й| этом случае решающую роль играет пластическая деформация).

ебольшой удельный вес упругой н высокоэлвстнчной деформаций
при высоких температурах, как указывалось выше, позволяет формовать
изделия из высокополимеров методом вальцевания. Если же при опре-
деленных температурах упругая или высокоэластичная деформация
Г	1Я
имеет значительный удельный асе, то определенные размеры отформо-
ванного изделия закрепляются соответствующей физвко-хнмнческой об-
работкой

Остановимся несколько подробнее на свойствах вязко-текучего со-
стояния (пластическая деформация) высокополимеров, которые явля-
ются главными в методике, основанной на гидродинамической теории
вальцевания.

Закон вязкого течения ньютоновских жидкостей записывается
в виде

где т — напряжение сдвига,
ц — вязкость жидкости;

— — градиент скорости

Жидкости, движение которых подчиняется уравнению (30), назы-
ваются нормальными, или ньютоновскими, жидкостями. Главной осо-
бенностью таких жидкостей является то, что коэффициент вязкости ц
зависит только от температуры н для данной жидкости является вели-
чиной постоянной, т е не зависящей от режима движения (градиента
скорости)

Полимерные материалы при высокой температуре находятся в вяз-
ко-текучем состояния а обладают определенной вязкостью. Однако
в данном случае имеет место аномалия вязкости; течение таких жидко-
стей не подчиняется уравнению (30), поэтому они называются нсньюто-
новсхнмн жидкостями.

Эти жидкости разделяются в зависимости от степени отклонения те-
чения таких жидкостей от ньютоновских

Некоторые непьютоновскне жидкости описываются уравнением
вида

<»»

где То — предельное напряжение сдвига.

Это уравнение предложено Шведовым-Бингамом Уравнение (30)
будет частным случаем уравнения для ньютоновых жидкостей Если
же ц не является постоянной величиной для данной жидкости, то вво-
дится понятие эффективной вязкости Вязкие жидкости могут быть
разделены на идеальные (ц—0; то—0), ньютоновские или вязкие
(ц - связей 0. то — 0), кваэивязкке (цф сопз1 *0; тв"0), тело Шве-
дова-Бингама (н =• сопя» ч* 0; т 0) и пссвдопластнческпе тела (ц^
сопз( 0; те 0)

Подобная классификация проведена при изотермических уело-



На рнс 9 представлены основные пилы кривых течения в соответ-
ствии с приведенной классификацией, которые описываются уравнени-
ем вида т — / ^т«, Если эти кривые представить в логарифмиче-

ских координатах, то степень отклонения от ньютоновского повеления
может быть оценена количественно по кривой зависимости напряжения
едпкга от скорости сдвига При нанесении опытных данных в лога-
рифмических координатах на определенных участках происходит
«спрямление» кривых течения, и поэтому легче установить отклонение
одной прямой от другой
Если прологарифмировать уравнение (30), то получим

1вт-1В - + 1в|1.	(321

Если обозначить
р = 1вч; ь = 1еи;

то уравнение (32) принимает вид уравнения прямой линии
у = пх + 6	(33)

Для ньютоновских жидкостей кривая текучести, представляющая
зависимость между напряжением сдвига и скоростью сдвига, нанесен-

Рас. 9 Осаомые виды кривых течпвя

ная в логарифмических координатах, обычно выражается прямой ли-
имей с тангенсом угла наклона (?<*> 1. Поведение неньютоновских
жидкостей характеризуется величиной утла наклона кривой текучести,
тангенс которого больше единицы, что может быть представлено в виде
степенного уравнения

13,1

где к, п —константы течения (реологические характеристики);

л —тангенс угла наклона спрямленного участка кривой течения
(для ньютоновских жидкостей л — 1^а= I)

Тангенс угла наклона кривых течения в логарифмических координа-
тах. количественно характеризующий течение жидкости н степень отли-
чия от ньютоновской, называется индексом текучести

ИВ уравнения (34) следует, что для определения кривой текучести
неныотоиоаской жидкости необходимо иметь две экспериментальные
постоянные (к и л), на основании которых могут быть определены на-
пряжение сдвига или скорость сдвига.

Как указывалось, спрямление кривых течения в логарифмических
координатах может иметь место на отдельных участках, это свидетель-
ствует о том, что неньютоновская жидкость может быть более вязкой
в одном диапазоне скоростей сдвига и менее вязкой в другом. Эти осо-
бенности обычно учитываются понятием эффективной вязкости
неньютоновских жидкостей Учитывая уравнения (30) н (34), коэффн
циент аффективной вязкости можно выразить уравнением

081

Для расчета оборудования необходимо иметь графические зависи-
мости от скорости сдвига или знать реологические параметры к я
л Эти величины находятся обычно путем измерения вискозиметрами.

Капиллярные вискозиметры наиболее просты по конструкции и
могут быть использованы для моделирования многих технологических
процессов производства и переработки полимерных материалов. При
этом, если экспериментально определена зависимость объемного расхо-
да от перепада давлений, то можно вычислить величину напряжений
сдвига и градиента скорости на стенке капилляра по соответствующим
уравнениям

Однако в капиллярных вискозиметрах градиенты скорости и на-
пряжения сдвига изменяются по радиусу капилляра. Они непригодны
для изучения всего комплекса реологических свойств расплавов, осо-
бенно переходных режимов деформаций, высокоэластяческнх харак-
теристик н т д Для исследования высоковязких полимерных материа-
лов применяются ротационные вискозиметры Обычно они имеют две
рабочие поверхности, одна из которых вращается, а вторая неподвиж-
на Исследуемый материал помещается в малый зазор между рабочи-
ми поверхностями, где он деформируется Рабочие поверхности в
ротационных приборах могут быть плоскими, конусными, цилиндриче-
скими. Прн помощи указанных приборов можно определить зависи-
мость папряження сдвига от скорости сдвига, и следовательно, для
каждой пары соответствующих значений напряжения сдвига и скоро-
сти сдвига найти значение эффективной вязкости. Полученные точки
могут быть нанесены в логарифмических координатах

таким образом, можно определить конкретный вид уравнения (35).
Многие полимерные материалы в настоящее время с этой точки зрения
изучены; значения эффективной вязкости в зависимости от скорости
сдвига приводятся в литературе [11].

Поведение вьюокополимерных материалов при деформировании
приближается к поведению неныотоновых (квазивязкнх жидкостей),
поэтому процесс деформирования этих материалов в зеве валков мож-
но рассматривать с позиций гидродинамики, как вязкое течение жид-
кости. увлекаемой в зазор вращающимися валками [II, 42, 45, 76, 91].

В указанных работах сделан ряд допущений при выводе основных
расчетных уравнений:

I Режим течения материала в зазоре между валками из-за очень
высокой вязкости полимера—ламинарный

2	. Материал прилипает к поверхностям валков, т е. нет скольже-
ния в относительном движении полимера н стенок, ограничивающих
поток (слон материала, прилегающие к валкам, движутся с такой же
скоростью, что н валки).

3	. Гравитационные и инерционные силы малы по сравнению с си-
лами поверхностными, и поэтому ими пренебрегают.

4	Течение материала рассматривается как одномерное (рис 10),
т. е. материал перемещается в основном в звзор (о, » 0; о» о» и


9» дц)
5	Гидромеханические давления на входе полимера в валки к выходе
из них равны нулю Давление в плоскостях, параллельных осям вал*
ков, не меняется в направлении осн у я г, т с

2е_=_^ = о.
9у 9г

Во всех работах, посвященных гидродинамической теории вальцева-
ния, в качестве исходных рассматриваются уравнения движения вязкой

Рис. 10 Схема вязкого течении материала, распределена Джале,
ш м скоростей а зеве валхов

жидкости Навье-Стокса, которые с учетом установившегося плоскопа*
раллельного течения вязкой жидкости в зазоре между валками и при-
нятых выше условий имеют следующий приближенный вид:

Д*»ж = I Др . Др -нр
Дд* Д* ' Др

(36)

где р—давление.

Уравнение (36) отличается от уравнений вязкой ньютоновской жид-
кости тем, что в это уравнение вместо коэффициента вязкости ньюто-
новской жидкости ц (уравнение (30)] входит коэффициент эффективной
вязкости м, [уравнение (35)]. Следует отметить, что при решении
уравнения (36), как правило, исходят из того, что эффективная вяз-
кость материала в зазоре не изменяется существенным образом и
связана с некоторым средним градиентом скорости В этом случае
для данного режима течения считают неизменным по псему сечению
зазора, а уравнение (36) интегрируется так же, как н для случая те-
чения ньютоновской жидкости Затем на определенном этапе решения
в полученные таким образом уравнения вместо величины )>« подстав-
ляется се значение из уравнения (35) при соответствующих значениях
скорости сдвига В этом случае расчетные уравнения выражаются че-
рез средний градиент скорости и константы течения [42, 76] Возможен
н более простой путь, когда в окончательные расчетные уравнения
входит величина выбор до для подстановки в расчетные уравнения
представляет некоторые трудности, но уравнения получаются проще
[>>.91]	.

В зоне максимального давления -Л = 0, т е. — = сопзС В этой
ох	оу

зоне скорость течения полимера равномерно изменяется от О| до (с
учетом налипания материала на поверхность валков).

При интегрировании первого из уравнений (36) получаем

Подставляя в формулу (37) значение фрикции / — и учитывая
граничные условия (и_»-О|, о *= о» — М). получим (определив
постоянные С( н С8) формулу

(38>

где Л —текущая координата (расстояние между валками)

На основании этого уравнения и определения величины потока в за-
зоре получено дифференциальное уравнение для давления (дифферен-
цируется по й)

-^-±^-6^/2-^^.	(39)

В этом уравнении знак (+) соответствует х>0, знак (—) соответ-
ствует х<0; Л| соответствует аоне максимального давления (см
рис. 10) При интегрировании уравнения (39) получены равные между
собой константы интегрирования, анализ которых приводит к следую-
щим соотношениям (приближенным):

ЙЯ = 5Й„ Й1-1.20Л,; С,«С, = 0,41;

Л, - 10Л*; й8 = 1.21 А.; СГ = С. = 0,48.

й, - 26Л„- Й1 - 1.22Й»; С) = С, = 0,51;

Й.-37Й,; Й1 = 1,22Л^ С, - С, = 0,51.

Ках видно, величина й| в зависимости от й изменяется незначитель-
но, а при йк > ЮЛ« константы интегрирования приобретают постоянное
значение.

На основании интегрирования уравнения (39) получена формула
для определения величины удельного распорного усилия:

р =	2,22 ^5. кГ/см,

2 Ъ
где — коэффициент эффективной вязкости о кГ-сек/см1;

0| — окружная скорость валка в см/сек-,

И — радиус валка в см-,

Л.—минимальный зазор между валками в см

По формуле (40) можно определить распорные усилии, если извест-
на величина вязкости материала в зазоре между валками

Величины (р, I, «1, Я и А,), входящие в формулу (40), следует опре-
делять экспериментальным путем, по этой формуле можно рассчитать
коэффициент эффективной вязкости

При переходе к другому размеру валковой машины (или каландра)
или при других режимах работы (температурах и скоростях) значение
коэффициента эффективной вязкости изменится (меняется распределе-
ние скоростей в потоке) Поэтому определенное на лабораторных
вальцах значение до не будет точно соответствовать коэффициенту
эффективной вязкости в проектируемой валковой машине В этом слу-
чае для приближенно^ расчета распорного усилия на основании фор-
мулы (40) можно поступить следующим образом

Определить средний градиент скорости по формуле

По графикам и^°а/(с’«г, I), приводимым а работе [11], определить
значение до.

Распорная сила, действующая между валками, определяется по

где р — удельное давление по уравнению (40),

/.—длина бочка валка

Прн решении уравнения (36) для определения коэффициента эф-
фективной вязкости до могут быть использованы зависимости, иден-
тичные уравнению (35), а именно

Коэффициент эффективной вязкости

Р* - - Д	(45)

в#
Подставив выражение (44) в уравнение (43), получим

<«>

где с и п—реологические константы, характеризующие материал и
режим переработки

Исходное уравнение (36) после подстановки в него значения до из

уравнения (46) принимает вид
Решение этого уравнения с использованием подобной зависимости
является вторым возможным методом решения на основе гидроди-
намической теория вальцевания.

Однако интегрирование подобного уравнения представляет опреде-
ленные трудности, поэтому проще интегрировать исходное уравне-
ние (36) так же, как и для случая течения ньютоновской жидкости.
При этом принимается неизменным по всему сечению зазора, свя-
занным с Режимом работы валков и реологическими константами ма-
териала. Значительный интерес представляет при этом определение
градиента скорости, иа основании которого определяется эффективная
вязкость Решения подобного вида приведены в работе (76). Форму-
ла для определения давления по дуге захвата имеет вид

<•>

*«+*< I	ил	а« /

__ .

2/?»1па ’

ДЛ-Л. —/ц (линейное обжатве материала). Остальные обозначения
ясны на рнс. 10.

Средний градиент определяется по формуле

А8--^_[,ц.5Л(«.|пА— Я,*.)- «ОД*» 1. (49)
дц 2Я11па ('	' \ л Ь*	/	)

В результате подстановки значения градиента скорости из уравне-
ния (49) в уравнение (46) получаем

Ьа-Во!*,	(50)

где

Значение по формуле (50) подставляем в формулу (48); давле-
ние по дуге захвата определится по формуле

_Л__2вА^_	(51)

2" I *>«	**«	***»]	' '

Изменение давления по дуге захвата видно на рис. 10

Распорное усилие Ру определяется в результате интегрирования
проекций элементарных сил давления на ось у по дуге захвата при об-
щей длине валков Д:

В работе (76] приведена методика определения реологических кон-
стант сил

26
Кек видно нэ уравнений (51) н давление по дуге захвата воз-
растает от нуля (образующая захвата материала—расстояние а на
рис. 10), достигает максимального значения (сечение Л|) и снижается
до нуля в месте выхода (сечение Л*) материала нэ зева валков.

Весьма интересные исследования па основе гидродинамической
теории вальцевания проведены в работах [42—45] Интегрирование
исходного уравнения (36) приведено при следующих граничных усло-
виях (см рис 10) о* — о( при у = ——, р " 0 при } " ± у . V. ==
= р, = /о, при у ” + у; р = 0 при л = *

В результате интегрирования получается зависимость для определе-
ния скоростей потока в различных сечениях зазора между валками

+	+	(53)

В этих формулах

Рх —скорость потока в данной точке в зависимости от координаты
у в направлении оси х;

О| и о» — линейные скорости на поверхности валков, т. е. окружные
скорости (о» > ок [= ^1.

чз /

Производная определяется суммарным расходом

(Я)

где I—длина бочки валка

Если в уравнение (54) подставить значение о» по уравнению (53) и
проинтегрировать уравнение (54) в указанных пределах, то расход

_	Ия -

В сечении максимального давления производная ~ = 0, поэтому
расход через это сечение

(55)

В результате совместного решения уравнений (55) н (56), учитывая,
что 0 — 9), получим

После подстановки выражения для из уравнения (57) о урав-
нение (53) н замены Л к Л) безразмерными параметрами б-у- и
5|  получаем уравнение скорости

(.ЛИ1((.1|)/Л..1|+Л±+^. (И)
4>	1 »’Л*	1	«•«	*

На рис 10 показаны профили распределения скоростей о» = Цу),
рассчитанные по уравнению (58) Полученные эпюры указывают па
неоднородность потока по полю скоростей Как видно на рнс 10. суще-
ствуют две принципиально различные области течения, которые разде-
лены сечением х>(/ь) До сечения которое можно считать нача-
том разлития ламинарного однонаправленного течения, наблюдается
эона поступательного (смещена к поверхности ввлков) и зона встреч-
ного течения — противоток Объем материала, который участвует в
противотоке, постепенно уменьшается в направлении течения общего
потока н совершенно исчезает в сечении х»(й4)

Таким образом, между сечением входа Л„ и сечением й4 вектор
скорости частиц, расположенных у рабочей поверхности валков, совпа-
дает с общим направленном течения потока В центральной области
потока вектор скорости частиц имеет противоположное направление
За сеченном Л4 вектор скорости п направлении оси х изменяет знак па
обратный Между сечениями й4 и Л: скорость частиц п центральной об-
ласти вязкого течения материала возрастает от нули до величины о» —
= в сечении эпюра скоростей приобретает вид трапеции,
боковые стороны которой по абсолютной величине равны линейным
скоростям валков Для сечения максимального давления Л, характер-
но. что в центре потока материал начинает опережать слои, прилегаю-
щие к поверхности валков В центре сечения х«(й4) скорость частиц
деформируемой среды достигает максимального значения Эксперимен-
тальное подтверждение подобного распределения скоростей приведено
в работе [76]. Существование поступательного и встречного течения
объясняет наблюдаемое на практике явление «вращения запаса» и
процесса рафинирования каучука на вальцах Посторонние включения
и частицы, максимальный диаметр которых превышает толщину слоя,
имеющего поступательную скорость, захватываются встречным цен-
тральным потоком и не достигают сечения кл начиная от которого ма-
териал течет только в одном направлении Когда основная масса
каучука срезана с вальцов н встречное течение, вследствие уменьшения
угла захвата, исчезает, крупные частицы материала увлекаются в за-
зор В сечении Л, изменение скорости потока при наличии фрикции
между валками подчиняется линейному закону с углом наклона пря-
мой к оси у, тангенс которого

Между сечениями и Л} вектор скорости любой частицы потока
совпадает с общим направлением течения материала через зазор меж-
ду валками

Естественно, что при отношении окружных скоростей валков, рав-
ном единице, вершина параболы в различных сечениях зазора будет
совпадать с осью х. При конечном значении фрикции / вершина пара-
болы между сечениями Лм н Л| смешается к поверхности валка с мень-
шей окружной скоростью, а между сечениями к, и й»~к поверхности
валка, имеющего ббльшую окружную скорость

Для определения величины к„ необходимо определить значение ор-
динаты у, при которой о» = 0 и — 0 Для этого уравнение (58)
дифференцируется по у Левая и правая части продифференцирование
го уравнения приравниваются 0 и определяется значение ординаты у,
при которой скорость потока в сечении й4 равна нулю:

8»М1 -п
б<»-мн +/>
Для определения высоты сечения подставляем значение у из
уравнения (59) в уравнение (58):

(60)

Для определения степени смешения вершины параболы в сечении
*о(Ля) подставим в уравнение (58) соответствующие значения / и б,, а
безразмерный параметр б заменим на бо — 1

При /= 1,15  б! “ 1Д2

ож= 1,430»—(61)

Если фрикция / = 1.3. то

о,-1.53о,—(62)

Продифференцировав уравнения (61) н (62) по у н приравняв по-
лученные результаты нулю, получим

у =—0,05286.,

У1 = — 0,16,.

Из этих соотношений следует, что при малых зазорах между валка-
ми, которые обычно имеют место при каландрировании полимерных
материалов (6. <Я), и при довольно значительной величине фрикции
нершнна параболы, представляющая собой эпюру распределения ско
ростей в сечении Хо(6„), смещается от осн х и пределах (0,054-0,1)6..

Таким образом, наличие фрикции между валками не может служить
основной причиной перехода материала на валок с меньшей окружной
скоростью После выхода материала из зазора перераспределяются
скорости частиц в потоке, влияет температурный градиент, действуют
адгезионные н когезионные силы и имеют место релаксационные явле-
ния Только зная степень влияния каждого из этих факторов на харак
тер и особенности течения расплава полимера между валками, можно
с. успехом регулировать движение материала между начальным н ка-
либрующим зазорами каландра

Подставляя (если окружные скорости валков равны) п исходное
уравнение (35) вместо р** первую производную коэффициента эффек-
тивной вязкости по уравнению (35). получим

В результате решения уравнения (63) получаем

* " (I 1 л)

Значение производной определяется по уравнению (54)

’-тЧт)'|глг	и

»л (I М|
Значение из уравнения (66) подставим в уравнение (64), вме-
сто й, и Л введем безразмерные параметры б| н б

В результате преобразований получим

-4+

1	(1+я)8в I-	-М

Из уравнения (67) следует, что чем заметнее течение расплава по-
лимера отличается от ньютоновского (л < I), тем быстрее параболиче-
ский профиль распределения скоростей в нейтральной области потока
становится плоским, а течение материала аналогично движению жест-
кого стержня

Наиболее полно это проявляется в области деформация, ограничен-
ной сечениями Л, и й»; причем в этих сечениях жесткий стержень со-
прикасается с поверхностью валков Иными словами, при значениях
реологической константы материала л < 0.25 деформацию сдвига
практически будут испытывать слои жидкости, прилегающие непо-
средственно к поверхности валков

В сечении максимального давления Л( изменение гидродинамиче-
ского давления в направлении оси х равно нулю. Следовательно, силы,
действующие в этом сечсннн, будут находиться в состоянии равнове-
сия. в ускорение частив потока будет равно нулю

Подобное явление имеет место н в сечепнн й| Поэтому объем
материала, который находится между сечениями й> и Л}. в процессе
течения получает либо ускорение (от сечения Н, к сечению й,). либо
замедление (между сечениями й, и А}), причем его средняя скорость
обратно пропорциональна высоте переменного сечения Л Расплавы по-
лимеров практически несжимаемы, поэтому й» — й(.

Если материал обладал бы сжимаемостью, то величина безраз-
мерного параметра 6| могла быть меньше Оз При условии полной не-
сжимаемости расплава полимера поток его в сечепнн й( по высоте
будет больше, чем в сечении й>(х») Это явление можно объяснить пе-
рераспределением скоростей частиц материала между сечениями
Л, и йа.

Перераспределение осуществляется из-за выравнивания поля ско-
ростей под воздействием внутренних напряжений, возникших в потоке
при течении полимера от сечения максимального давления Л| к сече-
нию выхода из зазора й»

Эффективная вязкость. Напряжение от сил вязкого грения

(66)

Если в уравнение (66) подставить значение первой производной
скорости ~ на основании уравнения (58), то

бич<!+/)(»-»,) , «Ч<1 —П
* и;
На основании уравнений (68) и (69) получен градиент скорости
ва поверхностях медленно и быстро вращающихся валков

Эффективный градиент скорости

где /—длина дуги захвата, определенная по формуле

Подставим в уравнение (72) значение из уравнений (70) и (71).
а (I* заменим, выражением (см рис. 10):

В результате интегрирования уравнения (72) в пределах от б — 1
до Ъ — Д ((где Д — получаем*

для области деформации, ограниченной осью х и поверхностью мед-
ленно вращающегося валка,

(73)

где

для области деформация, ограниченной осью к я поверхностью
быстро вращающегося валка.

'•*]*

X агс(д уд—1 —1.66,	и <М»И.	(74)

где

(1+Л/ЕТ,

На основании уравнений (73) н (74)

где
3(1+»/»т

“«----йП—

Ар1]<«>
Для некоторых значений Ли/ коэффициенты 7\, 7» к Т приведены
я габл. I

Чясамыо значения амффичиаитм Ти Т, и Т
для формуя (73Ы?Я

Эяяупч	ГлЮе-ичт	Ц1||вдити г,, г,  г пр* а					
		3	Т	10	1»	20	30
1 1.2  г  |>	р; Р	0.608 0,425  0,265  0,608  0,783  0,916 0.405	0,765 0,554 0,399 0,765 0,952 1.09 0.506	0,923  0,716  0,542  0,923  0.117  1.262 0,6125	1.07 0.861 0.685 1.07 1.269  1.42 0,715	1,169 0,959 0,779 1,169 1,375 1.527 0,781	1,288 1,072 0,889 1.288 1.492 1.650 0,862

Эффективную вязкость расплава полимера применительно к тече-
нию его в зазоре между валками можно определить из уравнений:



(76)

(77)

(78)

Распределение удельного давления а зазоре [42]. Из геометрических
соотношений (см рис. 10) следует, что

Л=Л,+ 2(Я-у/?—х»).

Выражение под знаком радикала можно разложить в ряд Прене-
брегая членами высшего порядка, получаем

(ТВ

Выразим в уравнении (79) Л через А В результате дифференциро-
вания получим	___

<а°>

Подставим в уравнение (57) вместо Лх в их значения из урав-
нений (80) и (78) После интегрирования уравнения (57) в пределах
от А» = 1 до Д получаем зависимость для определения удельного дав-
лении в области деформации по дуге захвата, ограниченной сечениями
й. н Л»:

ри-м-ч.,	х

у Л« ( о1

хаге1в/9^Т + С1].	(81)
Распределение удельного давления между сечениями Л. и й, будет

Р.-	+

г Л< I	•*

Хагс^Уб^Т + С,].	(82)

Значения постоянных интегрирования С] н Сг определяются из ус-
ловий входа р»„ — 0 и выхода р* — 0 Из анализа уравнений (81) и
(82) следует, что физический смысл постоянной интегрирования
С(С| ~ С*) определяется величиной удельного давления в сечевик
Лж(-Ч) Между сечениями Л. и к1 (см рис 10) при постоянных значе-
ниях параметров процесса в области вязкого течения давление резко
возрастает от в сечения Л.(Х|>) дор», в сечении Л;(Х|).
За сечением Л1(Д|) давление постепенно уменьшается я в сеченни вхо-
да Ли, высота которого соответствует безразмерному параметру
Д я> 20. становится ранным нулю Естественно, что в этих условиях
отсутствуют внешние причины, которые бы вызывали в потоке распла-
ва полимера деформацию сдвига и благоприятствовали адгезии мате-
риала к поверхности валков. Следовательно, область вязкого течения
в каждом конкретном случае будет иметь определенные границы, ко
торые можно определить углом захвата а

Угол захвата можно выразить через радиус валка Я и величину
минимального зазора Л»:

со$а-1--^-й,.	(83)

При Д < 20 взаимосвязь между параметрами Д и углом захвата а
определится уравнением

Д “ 1 + й(1—соза).	(84)

где

‘"V

Значения параметра б| и постоянной интегрирования С для ряда
величин Д следующие:

д	б 8 ю 17 26

«,	1,202 1,213 1.2)6 1,222 1.223

С	...	0,406 0,464 0,477 0.502 0.502

При отсутствии фрикции характер распределения удельного давле-
ния по дуге захвата можно определить из уравнения (66) После
подстановки в уравнение безразмерных параметров б и б, и соответ-
ствующих преобразований получим

откуда

(85)


где

Обозначим

^(1+ая)р
йД“

В —

Коэффициенты ₽₽ и а» не зависят от параметра 0, поэтому еще до
решения интеграла можно установить влияние реологической констан*
ты материала л на величину удельного давленая р. В табл. 2 приведе-
ны значения коэффициентов и р>, рассчитанные для некоторых зна-
чений л.	,

Таблица 2

			«»'* ₽»		"(ВИ
"г		Формул* шаемама	я		♦ориул* «аммина*
1.0	6,0		0,833	2.15	Ь*И1
0,75	4,15	ар*	0,35	1.55	
0,5	8.45		0,2	«.7	ь°2 гт а’.»

Распорное усилие (44. 46] определяется путем суммирования эле-
ментарных давлений, величину я характер распределения которых
можно рассчитать иа основании уравнений (81) и (82).

Если в области деформации материала выделить грехгракную
призму со сторонами Кт. иу и Ко, угол между линией центров и нор-
малью к Ка обозначить через р. то получим

К₽1*р4асоз|Ц.;	(87)

(88)

где Р|—составляющая распорного усилия, направленная против век-
тора скорости вращения валков (горизонтальная составляю-
щая);

Рз~ составляющая распорного усилия, совпадающая с вектором
скорости (вертикальная составляющая)

Из уравнений (87) и (88)

1>1-1,(УрДс+ |лДк);	(89)
В уравнения (89) и (89) подставим значения р н р* из уравнений
(81) н (82), а Лх заменим на безразмерный параметр ЛЬ В результате
интегрирования н Соответствующих преобразований получим
р,-**“!>‘^|1М[а>. (-4^+±=Ь.)-(8-я,)(К^Тх

I  д Ч /
хагс1вУТ=1— у,5Г=1агс1вУ15Г:П) + 2С(/Г^ + Ув,—1)].

1	(91)

Составляющая распорного усилия

М^?(ЦДЦ [ м,-».

'•= мЛ	1ум*+^ х

хвгсШ1/-1д--^±ц (—2*1-----*}-

* у л-л^д-п 1ал<-бл1	л,}

а, У<л-1ив-мб-(я .

+-Ь=ау «ту-» „иуггт-
-ю(У«-^<*=!!.-|/3)].	(92)

Для упрощения расчетов уравнения (91) и (92) можно записать в
следующем ваде:

р,,,
^.м+'пмл.

Числовые значения коэффициентов В, в В{ приводятся в табл. 3.

Таблица 3

КлОфнчиштм В, и В| в формулах (Яа) и (92а)

с		Г,П1<3»|Ц1Ч11 В, а В, ара Д				
			7	В		10
						
0,4В  0.477  0,404  0,406	01	3,067	2,699	2,754	2.776	2.778
		2.003	2,623	2,644	2,67	—
		2,43В	2,648	2,573	—	—
		2,162	2,21	—	-	—
—	В,	0,310	0,350	0,386	0,443	0,400

Приведенные уравнения позволяют установить соотношение между
составляющими распорного усилия Р| к Р* Тах, при параметре Д -2
величина ₽» «0,125 Р,, а при Д «20 величина Р»-0,165 /\.
Эти соотношения могут быть использованы для приближенного рас-
чета параметров валковых машин: уравнение (92) для определения
составляющей распорного усилия Ря весьма громоздко и не всегда мо-
жет быть использовано для расчетов.

Если известны значения Р| и Ря, то координату точки приложения
равнодействующей распорного усилия можно определить по формуле

РЯ

УрГ+р$ '

(93)

Прн 20 значение х « 0,162/?, а равнодействующая распорного
усилия Р- 1,015Р|

Методика, основанная на теории подобия |шм теории размерностей)

Эта методика нашла широкое распространение в различных отрас-
лях химического машиностроения. Методика предусматривает поста-
новку эксперимента, обработку опытных данных на основе теории
подобия и использование полученных на этом основании критериаль-
ных уравнений для расчета подобных эксперименту процессон

В области вальцевания подобная методика не нашла еше широкого
применения, хотя является довольно перспективной

В работах {32, 75] делается попытка получения формул на основе
теорни'размериостей для расчета распорных усилий и мощности валь-
цов прн пластикации каучуков Если принять постоянство температуры
обработки, то для распорного усилия общая функциональная зависи-
мость будет иметь следующий вид:

/>-А(В.у. а,йж, О; ЦП

или

/> = /,(«; у, е>;йж; О; Ц !).

(94)

(95)

где В—восстанавливаемость каучуков (в — —

М — мягкость каучуков (М —	];

\	ла-н>| /

у—удельный вес каучука или перерабатываемого материала:

и —угловая скорость валка;
й« — зазор между валками;
й—диаметр валков;

ширина ленты материала на валках
/ — фрикция валков,
Лк — первоначальная высота образца.
й| — высота образца под нагрузкой:
й» — высота образца после разгрузки
Решение уравнений (94) н (95) ва основе теории размерностей дает
возможность получить следующий общий вид критериальных урав-

Симплекс -1 , учитывающий изменение диаметров валков, введен
для возможности перехода от лабораторной установки к проектирова-
нию производственной валковой машины
38
Коэффициенты, С». С* х,, х», и,, у* Л|, гг, А1а Ла находятся на осно-
вании эксперимента. На основе опытов [75] и нх графо-аналитической
обработки получены следующие расчетные уравнения для некоторых
синтетических и натуральных каучуков.

Для бутадкекнитрнльных каучуков.

<;	(98)

Р =С1уО>-и«лло.1М-1,.ф	(99)

Значения коэффициентов С| н С» в этих формулах следующие.

Каучук СКН-40 .
Каучук СКН-26 . . .

Для бутадиенстирольных каучуков

260
180

(100)

(Ю1)

Значения коэффициентов С« и С» в этих формулах следующие

Подобным методом можно получить конкретные расчетные зависи-
мости для определения распорных усилий и для других полимерных
материалов, которые обрабатываются на валковых машинах. Следует
отметить, что в этом случае вместо В или М можно принять другие
наиболее характерные для данного перерабатываемого материала ха-
рактеристики (предал текучести, коэффициент эффективной вязкости
и др.).

| >. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА
И ПОТРЕБЛЖМОЙ МОЩНОСТИ ВАЛЬЦОВ И КАЛАНДРОВ

Определение этих величии очень важно при выборе привода и рас-
чете на прочность узлов и деталей машины Из-за многообразия
факторов, влияющих на крутящий момент н, следовательно, мощность,
в нестоящее время еще трудно рекомендовать законченную и надеж-
ную методику расчета расходе энергии. Так же как и в случае расчета
распорных усилий, существуют различные методики расчета крутящих
моментов (мощности): основанная на теории пластической или упругой
деформации, основанная па гидродинамической теории вальцевания и
основанная па теории подобия (или теории размерностей)

Мощность, потребляемая вальцами и каландром, зависит от многих
факторов свойств к температуры обрабатываемого материала, окруж-
ных скоростей валков, величин фрикции, зазора между валками и т. д.
Поэтому расчет мощности вальцов и каландров представляет извест-
ные трудности.

Методика, основанная на теории пластической
или упругой деформации

Рассмотрим влияние некоторых факторов на потребление энергии
вальцами н каландрами Рост окружной скорости приводит, к увеличе-
нию объема деформируемого между валками материала Ч>, следова-
тельно, к увеличению работы деформации; изменение окружной скоро-
сти валков влияет также на скорость деформации. При упругой дефор»
нации, величина которой не зависит от времени, это не играет
существенной роли; для высоковластичвой и особенно пластической
деформации с уменьшением времени возрастают необходимые пагрув-
п на валки, что приводит к росту потребляемой мощности.

При увеличении фрикции возрастает объем деформируемого мате-
риала и скорость деформации, а следовательно, и потребляемая
мощность

Увеличение зазора может привести к росту потребляемой мощности;
однако рост мощности отстает от роста зазора. Это можно объяснить
тем, что, с одной стороны, увеличение зазора приводит к росту объема
проходящего через зазор материала и, следовательно, повышает рабо-
ту деформации; с другой стороны, с ростом зазора уменьшается вели-
чина линейного обжатия, что уменьшает работу деформации

Может иметь место и явление, противоположное указанному, когда
роль относительной деформации становится решающей.

При периодической работе вальцов потребление энергии может
резко меняться во времени, так как пластические свойства материала
меняются. В первый период работы нагрузка может в б—в раз превы-
шать нагрузку, которая будет иметь место после нескольких минут
работы вальцов.

Прн использовании этой методики момент, необходимый для пре-
одоление сопротивления материала деформации, можно рассчитать
либо по работе пластической или упругой деформации между валками,
либо по силам давления перерабатываемого материала иа валки.

В первом случае (5, 25] не учитывается работа сил треиия между
поверхностью валков и обрабатываемым материалом (а эонах опере-
жения и отставания). Поэтому результаты расчета по сравнению с ме-
тодом, в котором учитываются силы давления (второй случай), бывают
значительно занижены. Для расчета моментов и мощности необходимо
отдавать предпочтение второму методу, т. е. вести расчет по силам
давления перерабатываемого, материала на валки

Момент сопротивления вращению валков можно рассматривать со-
стоящим из двух составляющих:

М^М^ + М^кГ-см,	(102)

где Мр—момент для преодоления сопротивления деформация мате-
риала, который определяется по силам давления (распор-
ным усилиям);

Мтр—момент сопротивления трения в подшипниках е учетом силы
тяжести валков и распорных усилий.

Момент сопротивления от распорного усилия можно определить по
уравнению

М.-РО51П—жГ-сл,	(103)

*	2

где Р — распорное усилие, определяемое по уравнению (24) или (27):
Э—диаметр валков;

а—угол захвата.

Момент трения в подшипниках определяется по уравнению

кГ-см,	(104)

где ц —коэффициент треиия в подшипниках;

С,—сма тяжести валка;

4 — диаметр цапфы валка.

ЗВ
Мощность привода (например, для валыюв) определится по урав-

нению

«г	......

Р7«0>)	'

(105)

здесь ») — к. п. д. зубчатой пары (фрикционной и трансмиссионной или
редуктора);

л—скорость вращения валка (яла средняя скорость вращения
двух валков) в об/мин.

Таким же образом может быть определена мощность каландра для
каждой пары валков

Мощность электродвигателя вальцов достигает максимальной ве-
личавы только на короткое время (около 2—3 мин) Поэтому мощность
устанавливаемого электродвигателя (при коэффициенте перегрузки,
равном 2) может быть в 1,5—2 раза меньше, чем мощность, определен-
ная по формуле (105).

Матоджа, осневамяя мв П1дроя>ии1жаа1оЛ теории вавьцавамня

В работах [11, 76, 91] наряду с определением распорных усилий на
основе гидродинамической теории вальцевания делается также попыт-
ка расчета прутящих моментов (а следовательно, и мощности) Наибо-
лее последовательно (с проверкой полученных результатов эксперимен-
тальным путем) это выполнено а работах К С. Маленхо {42, 43,
45]

Из уравнения (69) следует, что напряжение сдвига имеет макси-
мальное эначенне на поверхности валкое, постепенно уменьшаясь до
'’!** "РИ У - 0- При и - — -УУ "Л напряжение

ОЛ( 0(О —
равно нулю

Следовательно, прн наличии фрикции между валками сечение мак-
симального давления й|(т “ 0) будет смещаться Анализ уравнения
(59) показывает, что при у “ —5 в сеченнк максимального давления

Ы.
а при у - — у
„ 361<|-^> .	(107)

2(1-2Л	'

Экстремальные значения напряжений сдвига иа поверхности валков
(между сечениями бе" 1 и 6|)

,	’^-^[2(2+'>-л™?г];	1,081

Экстремальные напряжения сдвига между сечениями 6< и Д
ч _**>ЯТ+Л(»+/)

+ /	4М«(1-гП

- П,ео1114-20(14БА

(ПО)

(111)
Характер изменения напряжений сдвига в направлении оси дефор*
нации определится из уравнения (69).

Для медленно вращающегося валка

,	(.12)

Для быстро вращающегося валка

(ИЗ)

Соответственно моменты сопротивления От сил вязкого трения опре*
делятся по уравнениям:

Если значения напряжений сдвига из уравнений (112) и (ИЗ) под-
ставим в уравнения (114) к (115) и заменим величину эффективной
вязкости по уравнению (78). то получим

+ .гс1в/гГ=1)-А(^Е1+1а=1)}! (пе>

м _	и,. уъ. .	/л=т -

“7	“»*,/*«	Ц3(1т»	2)

+ «ае/«—0-А.(ХЕ!. + .аЭ)|	(1|7)

Суммарный крутящий момент

м=6*а**1‘1»кд,Я	[(1 — ?) (агс*8 |Лд—1 + агс(к/«1-4-

<"8>

Суммарная технологическая мощность определится по уравнению

9>(я+*.+М*_.*
10200Я

(ПЭ)

+ .ге1еГ«.-1)на»
Для инженерных расчетов уравнения (116) — (120) можно записать
следующем сокращенном виде

М . + 2	ЭС|*е^0?(1+/)ЛУ'&
м_»	«ле,
м>	вещо + т^ «.е^	’	(123>
И--	а>ег Л>

Значения коэффициентов С„ С>, С к Е при некоторых Ди/ приве-
дены в табл 4

Таблице 4

Змчмха тффищмигоа С, Си С) и 6 а формулах (121) —(124)

КмМ-ммп		Ьпап ямеешмлто» лрл А					
		А	г	1»	в	м	м
с Е е е	1.2  1,2  Л  1.2  1.4	0,1472 0.08  -0.023 0,1472 0,233 0,295 0,1472 0,1472 0,1518 0,1818	0,1824 0,1241 0,018 0,1824  0,280 0,350  0,1824  0,1824 0,1881 0.1971	0,2451 0,1745 0,084 0,2451 0,33?  0,406 0,2451 0,2451 0,2507 0,2807	0,2923 0,2203 0,107 0,2923 0,3883 0,458 0,2923 0,2923 0,2983  0,3093	0,3252 0,2525 0,133  0,3252 0,423 0,4933 0,3252 0,3252 0,3292 0,3422	0,365 0,2917  0.175  0,385  0,465  0,534  0,365  0,365  0,371 0,3842

Если окружные скорости вращения валкоа равны между собой
(/— I), то напряжение сдвига можно определить на основании степен-
ного закона т — к по уравнению

а максимальное значение напряжения сдвига —по уравнению

Крутящий момент на валке

"-‘’к^Гтйт’	1,!6>

где

Д = *°?Д	21~~(1-2л^
Для расчета крутящего комет в техиологнчесхой мощности вве-
дем обозначения

С*”

г»-| 1~^мТ

[	10200* и .|

В табл. 6 приведены величины коэффициентов р^. вм, Рл. ®» для
некоторых значений реологической константы материала л.

Таблиц Б

Коэффициенты «и. ». рж " Р»  урааиании (424)

/ я	•м	•э	“м	
(.0	3.0	0,0003	/я,*УТь *2,в	к^УТь
о, га	2,065	0,0002	&1-”н утл.	*»;•» уть
0.5	1,41	0.00014	Ц-’Я/ТГ!	
0.333	1.075	0.00011	й-в.|«т	ь| «угг. ю
0.25	0.93	0,00009	»я уть к-*-и	ь>; “ уть к-В 9-”
0,2	0,87	0.000085	к? *и уть	1п\-*уть

В литературе имеется мало сведений о свойствах полимерных мате-

риалов, перерабатываемых на валковых машинах. Поэтому целесооб-
разно исключить яа уравнений для расчета основных параметров про-
цесса коэффициент эффективной вязкости или множители, содержащие
реологические константы материала к и п, как это сделано в работах
|42, 45]. В результате совместного решения упрощенного уравие-
42
ши (91) в уравнения (124) получена аналитическая зависимость
между составляющей распорного усилия Р\ и телеологической мощно-
стью Ы для установившегося процесса деформации полимеров между
.валками:

В уравнение (127) наряду с переменными величинами входят без-
размерные коэффициенты Вх в Е, которые имеют постоянные значения
при & “ сопМ я / — сопзЕЕсли принять С — . то

Величины коэффициента О для некоторых значений Д. { в С приве-
дены в табл. 6.

Выше мы рассмотрели расчет распорных усилий, моментов сопро-

справедливы и для каландров.

Однако в расчете каландров [4Б] есть свои особенности.

Наибольшее распространение в настоящее Ьремя имеют трех- или
четырехвалковые каландры Как правило, на них формуются пленоч-
ные или листовые материалы.

Рассмотрим течение полимеров через начальный, промежуточный н
- калибрующий зазоры четырехвалкового каландра.

Объемный расход материала через начальный зазор можно опреде-
’ лить по формуле

т '	»11 Л

Если окружные скорости вращения второй пары валков 1|в равны
между собой, то объемный расход через промежуточный зазор ка-

Рассмотрвм два возможных случая: Р| < о» н р( > оа. Если о, < о».
Гто "/О]. Подставив в уравнение (129) вместо о» выражение /р| н
приравняв между собой правые части уравнений (128) к (129), получим
зависимость между начальным Л« и промежуточным Л' зазорами

каландра

д;_А Ь О+Ь><1+_/+/*)
д; /И+ЛО + Ь + ф

При Е>] > о*

Л. Л0+ЬИЕ±1±П
д; а + ло+А+1?)

(130)

(131)

При / /1 > |п - 4й /, и малых числовых значениях фрикции мож-
но считать, что бд“Д^ -б; Тогда для ряда последовательных
зазоров многовалкового агрегата можно записать.

ПрН 01 < о* < - < о,

Я---------*1+(.)*!+/+?>-------А	(132)

Ши- („-( -*•/)( + Л. + Й)

при О] > 0> > _ > 0„

Л" к Мц • ЛМ + ?+/*) А	/1зз)

(I +0(1 +/.тЙ)

Составляющая распорного усилия в начальном зазоре каландра
+ПЯ1В,
1"	За,**,	(

Аналогично в промежуточном зазоре
дЗа^|»;11+/|)Яб.В|

р.,_з*«у?(| -о(1+л+(?)«в;
Чл*л*‘«+Г+Я

Аналогично в калибрующем зазоре
ЗЬа^,<(1 +/)(! +/ц + /?,)яц;

Мощность и крутящий момент можно рассчитывать для каждого
валка отдельно (индивидуальный привод), затраты мощности можно
рассчитывать для каждого зазора каландра (общий привод) Ниже
приведены уравнения для определения мощности при указанных вари-
антах расчета

Индивидуальный привод. Мощность и момент, которые необходимы
длн преодоления сил вязкого трения первым, вторым, третьим и чет-
вертым валками, определяются по следующим уравнениям '
первый валок

ас^вУо+Л/Дь

1 “	1020*40, КС ’
торой валок	____________________

к «. Г 1» . <*(<•>*1/п + м + ыО+б+Ф1

"*“ 10200/5; а* +	»•+? V	1 + / + Р

I '	“л!

(НО)

третий валок
3»о^' /^

"•---------

кпооК*^,-1”

<1+0(14-М(1+Л + И)
1 + / Ы

(141)

/гггЬ[51^-/|1 + ы<1+'1+'!)+

+ с'(1-^ Ии-ыо+м+ьЭ .

(Н2)

м‘-зи!",'^!' /НтЬ к(«^,г‘/<|+/,><!+/,+й^
шГ’- I

+	Ии-Ы0 + Ы-(?.)]	(ИЗ)

четвертый валок

_ Ж»«в^<' УШ. ./ (I+ /)(1+1ц)(1 +М+/?,)
4”	_им>»+? •	1-/+Р	' ' '

102000^, /У7Г(||’

/| * /п"

Общий привод. Суммарная технологическая мощность
Л - А1, +Л», + Л1,.

где №|, А/1 и ^ — мощности, затрачиваемые на преодоление сил вяз-
кого трения в начальном, промежуточном и калиб-
рующем зааорах каландра

В этом случае согласно уравнениям (124) и (133)

(146)
10200а,*

ад-^с^Чи-цИ?^ 1/<1 1/)(1+Г,>(1+Л+(?). (147)

»“	м+э V	1+1+Р

102000^/5/1*
„	1/ <1 +Л(» + /,.»(! +7и4-/Ь) ялй

"--------------* V 1+Д-г	' (1<ч

10800а»*,, У^! * (и1

Таким образом, суммарная мощность будет равна

_ ДЩ*1/аг в4,|и-№	+1/

“ юзооул( I «ш т Лей

___________1	<ЧЛ*

1/ <1+В(1+Ц(Ч /,+/р . Г«Ь,.(> + *и>

г 1+1+1»	+ ыч-з м+з

_________________2 б7"
ху<«+п<и-ыо+1..л;!)|,	(„„

Уравнения для расчета распорных усилий н мощности в различных
зазорах каландра получены для случая, когда о>о|>р*>01. При
обратном распределении скоростей между валками необходимо поль-
зоваться исходным уравнением (132). Коэффициента Ви С(, С», Е и
с соответствующим индексом можно определять аз приведенных
таблиц.

Расчет распорных усилий, крутящего момента а мощности в зазо-
рах особенно необходим при конструировании каландров для произ-
водства пленок и листов с малым допуском на толщину.

Зная реологические характеристики материала и момент сопротив-
ления изгибу валков, можно заранее рассчитать величину бомбировки»
угол перекрещивания валков или величину коетризгнба, необходимые
для компенсации прогиба и обеспечения заданного допуска на толщи-
ну пленки.

Еста на каландре нужно обрабатывать другой материал или изме-
нить параметры процесса каландрирования, то по распорным усилиям
и мощности можно выбрать наиболее рациональный для данного
случая метод компенсации прогиба валков и рассчитать энергозатраты
на единицу выпускаемой продукции

Сопоставляя значение предельно допустимого распорного усилия,
обусловленного коэффициентом запаса прочности основных элементов
конструкции машины, с расчетным значением, можно взбежать опасной
перегрузки узлов и механизмов каландра.

По величине распорного усилия и технологической мощности можно
подобрать оптимальные параметры процесса при изготовлении пленок
и листов н решить, целесообразно лк каландрировать их при более
высокой окружной скорости вращения валков мяв лучше получить не-
обходимую толщину путем вытяжки изделия. Расчет позволяет избе-
жать сложных экспериментальных исследований, которые применяются
для выбора основных параметров процесса

В области валковых машин проведено незначительное количество
экспериментов, что затрудняет составление окончательной н надежной
методики. Результаты ряда интересных экспериментов, подтверждаю-
щих гидродинамическую теорию вальцевания, приведены в реботах
(76 н 45]. Рассмотрим результаты некоторых экспериментов.

Сравним экспериментальные зависимости мощности к распорных
усилий от скорости вращения валков, полученные на лабораторной
46
.-установке, с теоретическими (рис И я 12). Анализ экспериментальных
данных показывает, что мощность, потребляемая на деформацию рас*
плавов полимеров в зазоре между валками, нелинейно зависит от
'окружной старости валков. При этом зависимость мощности от окруж-
ной спорости имеет вид № " Ло**1, который ранее выведен аналитиче-
ски, Наклон прямых Ы “ /(о) в логарифмических координатах (если
таковые построить) для различных материалов зависит от реологиче-
ских характеристик полимера, так квк показатель степени при о содер-

следованнй позволили определить числовые значения реологических кон-
стант п я й для указанных выше материалов (для полиэтилена низкого
давления л — Ода н к - 1.1, для пластмката ПВХ п — 0,173 и к - 0,64).
Следует отметить, что в данном случае реологические константы полу-
чены применительно к процессу течения полимеров в зазоре между вра-
щающимися валками

Зависимость распорного усилия Р от скорости о (см рис. 12) имеет
вид Р — Во".

Реологические константы п к к можно определить яа основании
экспериментов при вальцевании на лабораторных вальцах Опытные
точки в этом случае наносятся на графики в логарифмических коор-
динатах Ы—о н Р — о; через опытные тачки проводятся аппроксими-
рующие прямые, степенные уравнения которых п — Ап»*1 н Р = Во».
№ указанных уравнений можно найти величину л. Вторую реологиче-
скую константу к можно найти также па основании эксперимента из
уравнения (91).
Хорошее совпадение экспериментальных данных с теоретическими
расчетами дали исследования, которыми определялась потребляемая
мощность при каландрировании пластнцироаанного к непластиииро-
ванного ПВХ на промышленном оборудовании

В результате обработка экспериментальных данных для исследован-
ных материалов были определены значения констант к в я (табл 7)

Таблица 7
Раоаолгаескна константы матарнааоа

Имииинич перкале	 1 •		Теаеае|мтура
Пластешфоаепыб ПВХ 		0,2-0,28 0,34 0.4 0,5 0.18	0,8—!  0*87 1,7-2.0 1-1,3	
			16&—175
Лмпмум (&|% смолы С-5) Резям еые емесн (Пл < 0.3) Реяопвые смеси (Пл > 0,3) . .			125-135 105—115 105—115

Анализ зависимости Р — НМ (теоретической и эксперименталь-
ной) показывает, что с увеличением зазора между валками распорное
усилие н потребляемая мощность уменьшаются Если при определенной
скорости вращения ввлков зазор увеличивается от 0,25 'до 1,0 мм. то
мощность, например, при переработке полиэтилена низкого давления
уменьшается в среднем на 150%

Из экспериментальных и теоретических данных следует, что зави-
симость Р — /(Л,) имеет вид Р = —, а зависимость Ы=/(Л«) имеет

Распорное усилие зависит также от параметра А Из анализа зави-
симости Р — ((А) следует, что распорное усилие в широком интервале
изменений А остается практически постоянным Следовательно, в ре-
альных условиях переработки полимеров на валковых машинах (А > 5)
зазор между валками является фактически единственным параметром
,(прн К — сопз! и 1 — сопз<). влияние которого можно определить непо-
средственно из табл 3 и уравнения (91).

Несколько иная картина имеет место при рассмотрении зависимости
№ - /(Лв) Из табл. 6 следует, что зависимость мощности от зазора при
постоянном А имеет вид М > . Можно показать, что для многих
полимерных материалов с увеличением зазора между валками (при
А = сопз<) мощность будет возрастать

Однако в процессе вальцевания или* каландрирования полимеров с
изменением зазора между валками параметр А также изменяется
Уменьшение или увеличение А сказывается сильнее на изменении мощ-
ности (см табл 5 к уравнение (120)]. чем увеличение зазора. В резуль-
тате увеличение зазора приводит к уменьшению энергозатрат
Подобный вывод яе противоречит работам М М. Майзеля (25, 41], ос-
новывающегося на закономерностях пластической деформации мате-
риала между валками

Распорное усилие, крутящий момент или мощность можно также
определить, если имеется экспериментальная кривая по-
лученная, например, на капиллярном вискозиметре Чтобы определить
48
эффективную вязкость, необходимую для расчета распорного усилия
паи мощности, нужно связать градиент скорости и время сдвига в за-
зоре между валкаыа с соответствующими параметрами в капилляре
вискозиметра Влияние времени сдвига можно учесть следующим
образом.

Если исходить только из продолжительности деформации мате-
риала в зазоре, то поправка приблизительно будет равна времени, а
течение которого материал перемещается от сечения к сечению А»
Средняя скорость материала в любом сечении зазора

,-АЫН-Р .	(160)

Тогда скорость перемещения материала между сечениями и 6.

<1Ы)

где л—число слагаемых суммы.

Время сдвига

Т«------.	(152)

><'+» 2 Т

Расстояние между сечениями и бо в направления осн х можно
выразить через Я и л»; тогда получим

Гм------3,2&1К5---- 0БЗ)

»А(1+Л 2 т

Учитывая, что О| = (где	получим

Гм-	•	<1И>

т«ао+л 2 Т

Из уравнения (154) следует, что время сдвига Гм является функ-
цией среднего градиента скорости и безразмерного параметра

*,|,+оТ^

Зависимость эффективной вязкости расплава полимера от градиеи*
. га скорости известна (вязкость определена по кривым течения —
или рассчитана по формуле (78)1; поэтому влияние времени
сдвига прн постоянном градиенте скорости можно учитывать зависи-
мостью между эффективной вязкостью и критерием продолжительности
сдвига. Такую зависимость получают, если воспользоваться обратной
величиной параметра р, умноженной на 1Д
В этом случае получится выражение, эквивалентное отношению КЦ.
для цилиндрических каналов. Зная наиболее распространенные на
практике значения Я/Ь для капиллярных вискозиметров, принимают
стандартный критерий продолжительности сдвига и затем устанавлива-
ют соотношение между вязкостью при любом значении этого критерия
а вязкостью при его стандартном значении

Диализ экспериментальных кривых р.* “ /(ум) показывает, что
такое соотношение имеет вид

/,-а + 4Хг	(155)

где /. — поправочный коэффициент для перехода от стандартного зна-
чения К, к любому другому;

а,	Ь —постоянные уравнения (о = 0,8, 6 = 6,4);

/(.—критерий продолжительности сдвига.

Критерий продолжительности сдвига

I—М,
ЫН-лУу	.—

В качестве стандартного значения К, в капиллярной вискозиметрии
принято отношение = 0,0312

Таким образом, расчет можно вести по данным капиллярной виско-
зиметрии В этом случае для проектируемой машины определяем ско-
рость сдвига по уравнению (75) я критерий продолжительности сдви-
га К, Эффективную вязкость материала определяем по кривым м “
— /(у«в) и затем корректируем ее с учетом поправочного коэффициен-
та /, Если критерий К, > 0,0312, то эффективную вязкость следует
уменьшить на /.: если К, < 0,0312—увеличить Подставляя вычислен-
ное значение вязкости в соответствующие уравнения (например, урав-
нение (40)1 определяем распорное усилие, крутящий момент или
мощность.

Расчет параметра процесса можно выполнить также, воспользовав-
шись методом подобия Этот способ позволяет устранить некоторую
неопределенность, присущую методу определения вязкости по кривым
течения полимера, построенным по результатам капиллярной вискози-
метрии Применение метода подобия требует введения поправок на ве-
личину вязкости, учитывающих различия в скорости сдвига между вал-
ками вальцов или каландра, на которых производился замер парамет-
ров, и валками конструируемой машины. Этот метод изложен в
работе [11].

Методика, осмомимвя на теории подобия

Используя методы теории подобия, можно определить мощность
так же, как и распорные усилия. Определение мощности (34) сводится
к следующему. Зависимость потребляемой валками мощности от основ-
ных факторов представляется в самом общем виде

Х = /1(й; Г <а; л«, А 1; Д	(157)

или

Х-/,(М; у; ю; Л., О; I; /).	(158)

Обозначения приняты те же, что и в формулах (94) н (95) для оп-
рсделепия распорных усилий,
60
На осиоааннн теории размерности получаем критериальные урав-
нения

<1И>

<'«>

Эти уравнения применимы для машины, на которой проводятся
эксперименты (если раскрыть функции /| н />). Для применения урав-
нений к другим машинам вводится симплекс , учитывающий разли-
чие диаметров исследуемой и вроектируемой машин Решая уравнения
(159) и (160) относительно Я, получим

('6'1
или

<162)

На основе графо-аналитической обработки опытных данных полу-
чены следующие конкретные степенные уравнения (34] для определения
мощности вальцов при обработке различных каучуков:

для основных марок бутадненкнтрнльиых каучуков

АГ - й.увОЧ’ **; 'Г° “*Гед	(163)

и

(164)
(для каучуков марки СКН-40 коэффициент А: - 0,11; А»- 0,0195, для
каучуков марки СКН-26 коэффициент А* = 0,1; А» — 0,02);

для бутадеенстнрольных каучуков

<163)
И

# = А.гЩ)’лДв-,л2-,ГоЛЛГ’ *	(166)

(для каучуков марки СКС-30 коэффициент А) “ 0,115, А< -= 0,0145, для
каучуков марки СКС-10 коэффициент к» = 0,084, А* —0,014).

Уравнения (163) — (166) получены яа основании опытов, при кото-
рых основные параметры менялись в следующих пределах: Л,— 0.6 4-
+ 2,5 мм; 0 = 6,284- 18 м/мин; /- I — 3; Ь - 150 4- 1050 мм; О -
— 2004-400 мм. начальная пластичность кауеуков Пл —0,06-+ 0.15.
Температура валков н каучука на всех режимах пластикации поддер-
живалась постоянной валков 45 ±5* С и обрабатываемых каучуков
80 ±5° С

Циркуляция мощности в ошмонав машинах

В работе [25] отмечается, что если рассматрнвнть валки как двойной
энергетический контур (связь между ведущим и ведомым валками —
через фрикционную пару и через деформируемый материал), то может
оказаться, что фрикционные зубчатые колеса передадут мощность, не-
, сколько ббльшую, чем получает ведущий валок от привода

Процесс вальцевания может протекать таким образом, когда часть
мощности от быстроходного валка передается благодаря трению тихо-
ходному, а затем от тихоходного через фрикционные зубчатые колеса
<• 51
сном быстроходному валку. Благодаря атому мощность на быстроход-
ном валке может превысят!» мощность, потребляемую от привода. Тео-
ретаческпе и экспериментальные исследования в этой области, которые
подтвердим явление циркуляции' мощности в вальцах, проведены
А. А. Козачок [29, 30,31] на основе гидродинамической теории вальце-
вания.

Как указывалось ранее, при движении материала между валками
имеются две области течения: зова отставания и зона опережения. Это
видно, в частности, из эпюр распределения скоростей (см. рас. 10).
В зове отставания скорость движения расплава полимера ниже ско-
рости слоев, прилегающих к поверхностям валкое (валки тормозятся,
свае вязкого трения на-

правлена против враще-
ния валков). В зоне опе-
режения скорость движе-
ния полимера выше, чем
скорости поверхностных
слоев расплава (валки
увеличивают скорость
вращения, сила вязкого
трения направлена в сто-
рону вращения валков).

В зоне отставания си-
лы вязкого трения проти-
водействуют вращению
валков, а в эоне опереже-
ния — способствуют; сле-
довательно, в первой зоне
мощность передается от

Рас. II Грефа* расереаыеаая моммтоа мош
валике я замалюет* от фрааааи а параметра А

поверхности валков к пас*
плаву, во второй—от рас-
плава к поверхностям
валков.

Расплав в эоне течения не только потребляет мощность, ио часть ее
возвращает обратив валкам. Согласно закоку сохранения анергии



(167)

где №арм —мощность, потребляемая валками от привода;

№вир —мощность, возвращаемая валкам в зонах опережения;
№а«гэ — мощность, потребляемая валками в зонах отставания.
Из уравнения (167) следует, что

(106)

Мощность передается обоям валкам При одинаковой скоро-
сти валков она.распределяется между валками равномерно; с увели-
чением фрикции тихоходному валку сообщается большая часть этой
мощности, прн определенном значении фракции может оказаться, что
потребляемая тихоходным валком мощность и возвращаемая ему рав-
ны по величине. Не исключено также, что возвращаемая тихоходному
ввлку в зоне опережения мощность по величине больше той, которую
он потребляет в зоне отставания. В этом случае валок сам становится
источником мощности в сообщает ее либо быстроходному валку через
фрикционные зубчатые колеса, либо своему приводу (при индивидуаль-
ном приводе валков), который в этом случае должен работать в каче-
стве тормоза,
за
Распределение моментов между валками может быть описано при
помощи уравнений (116) к (117). При некотором значении | и Д мо-
мент на тихоходном валке имеет противоположное направление
(рис. 43). Как видно, с уменьшением Д значение /, при котором крутя-
щий момент на тихоходном валке равен нулю, уменьшается, вто значит,
что с увеличением Л, (при постоянной высоте загрузки материала)
явление циркуляции мощности в замкнутом контуре вальцов может
возникнуть при меньших значениях фрикции

Рассмотрим схему (рис. 14) передачи мощности в валыих.

Допустим, что поверхности валков находятся в соприкосновении.
Сила треиия между валками при наличии относительной скорости зави-
сит от силы прижиме (распорного усилия); по отношению к быстро-
ходному валку сила трения направлена против направления вращения,

а по отношению к тихоходному — в сторону врощения. Но по величине
силы равны. Следовательно, равны по величине и крутящие моменты
Уравнение моментов относительно быстроходного валка следующее-

М^ + М^^М,. (169)

Активными моментами являются момент кривом я момент,
передаваемый через фрикционные шестерни от тихоходного валка
<И| а преодолеваемый момент. № является реактивным. Из условия
равенства моментов М1 и Л<> после преобразования уравнения (169)
получаем

(170)

На основании уравнения (170) можно утверждать, что в случае,
когда значение фрикции / стремится к единице, значение приводного
момента при постоянном моменте <И1 стремится к нулю. Эго означает,
что при постоянном моменте привода можно преодолеть большую силу
треиия между валкеми, для чего необходимо, чтобы значение фрик-
ции / было достаточно близким к единице. Как видно, замкнутый кон-
тур вальцов является как бы своеобразным механическим преобраэо-
а
вателем момента Умножив правую и левую частя уравнения (170) на
V; — О;/, ПОЛУЧИМ

»„-»,(/-1)-»,(1-у).	(171)

Уравнения (170) к (171) свидетельствуют о том, что по величине
потребляемой приводом мощности нельзя судить о напряженки отдель-
ных звеньев двртсвалковой машины, так как эти нагрузки могут превос-
ходить нагрузку на приводе. Необходимо учитывать опасность вклю-
чения привода прн сжатых вплотную вальцах, имеющих фрикционные
шестерни

При наличии перерабатываемого материала между валками момен-
ты на валках не равны; общее уравнение с учетом трении в опорах
может быть записано в виде [30]

+ «.,(>+ у),	072)

где " ^ — коэффициент циркуляции;

<ИГЯ — момент трения в опорах одного валка

Знак плюс относятся к случаю отсутствия циркуляции в замкнутом
контуре вальцов (когда тихоходный валок потребляет мощность), а
минус — к случаю, когда валок возвращает мощность. Для ориентиро-
вочных расчетов можно пользоваться графиками на рис. 13.

Рассмотренные положения экспериментально подтверждены при
испытании вальцов для переработки некоторых видов полимеров [31).
При замерах оказалось, что во многих случаях крутящий момент на
тихоходном валке либо равнялся нулю, либо имел отрицательные
значения

Учет циркуляции мощности в валковых машниах весьма важен прн
расчете машин Однако отсутствие достаточного количества экспери-
ментальных данных не позволяет пока наметить рациональную методи-
ку расчета этЪго явления

Подводя итоги, можно утверждать, что ни одна из рассмотренных
методик не может быть признана точной и исчерпывающей. До сего
времени еще ле накоплен достаточный экспериментальный и теорети-
ческий материал, который бы дал возможность предложить закончен-
ную методику расчета основных величин процесса вальцевания.

Методика, основанная на теории пластической или упругой дефор-
мация, может применяться для расчетов, связанных с переработкой
материалов, обладающих явно выраженными пределами текучести или
упругими свойствами Для расчетов, связанных с переработкой мате-
риалов, не обладающих явно выраженными пределами текучести и не
имеющих постоянной ньютоновской вязкости, рационально примене-
ние приближенной гидродинамической теории вальцевания, следует
отметить, что возможность использования этой теории связана с необ-
ходимостью постановки предварительных экспериментов с целью опре-
деления реологических констант. Причем возможность првменеаня
полученных реологических констант для расчета проектируемого
оборудования пока что надежно не отработана Недостатком является
также невозможность применения данных капиллярной вискозиметрии
к расчетам соответствующих валковых машин; предлагаемые методы
перехода от определенных значений эффективной вязкости к расчету
машин требуют дополнительной экспериментальной проверки
54
Применеаяе теория подобия к расчетам валковых машин пока еще
только разрабатывается Методика, основанная ва теории подобия,

| 4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ВАЛКОВЫХ МАШИН

Промэаодмтмыюеть вамцов

Вальцы могут работать периодически (многократное пропускание
обрабатываемого материала через зазор) н непрерывно (однократное
пропускание материала через зазор) Соответственно должна рассчи-
тываться производительность машины.

Вальцы периодического действия Производительность вальцов пе-
риодического действия (смесительных, лнстовальных, подогреватель-
ных) зависит от единовременной объемной загрузки материала, цикла
обработки материала, их размеров и коэффициента использования
машинного времени Производительность определяется по формуле

«г/ч,	(173)

где о, —объем единовременной загрузки смеси в дм?,

у—объемный вес смеси в кГ!ам? (у «0,9-*-1,1 кГ/дм?},

п — коэффициент использования машинного времени (о •* 0,8 +
-5-0.9);

т — продолжительность цикла работы вальцов в мт.

Единовременная загрузка (литражность вальцов) определяется
опытным путем для каждого вида материала и размера вальцов; для
предварительных расчетов ее можно определить по эмпирической зави-
симости

Ч, - (0,0065 -+ 0,0065) 01 дм*,

где О и 1 —диаметр н длина рабочей части валка в см

Вальцы непрерывного действия. Производительность рафинировоч-
ных вальцов, как непрерывно действующей машины (с однократным
прохождением материала между вальцами) можно определить по
формуле

<2 — бОкОдйбуг) кГ/Ч,	(174)

где О—диаметр заднего валка в дм;

п —число оборотов заднего валка в минуту;

Л —толщина ленты материала, выходящего из зазора между
валками, в дм-,

Ь — ширина ленты материала, снимаемого с валка, в дм

Производительность дробильных и других типов вальцов, имеющих
одни или два рифленых ввлка, определяется по формуле

С-6Ш[Л,+ М + М]п жГ/ч,	(175)

где о»—окружная скорость заднего валка в дм/мин;

1 —длина рабочей части рифленого валка в дм;

Л,—минимальный зазор между валками в дм;

/1 н /з—площади сеченвй канавок валков в дм*;

ц—коэффициент заполнения канавок (ц - 0,75);

6 и о — шаг канавок на торцах бочек валков в дм.
Формулы (174) м (176) приближенные, так как ве учитывают при
определении скорости выхода материала опережения и фракция. Од-
нако для вальцов это особого значения не имеет; точность подсчета
производительности по указанным формулам вполне удовлетвори-
тельна Средняя скорость выхода материала ив непрерывно действую-
щих вальцов, которая необходима для выбора отборочных устройств,
определяется по формуле

»м - дмцшм,	(176)

«т

где Р—производительность вальцов в кГ/мм;

6,	Л—ширина и высота ленты материала, выходящей из зазора
между валками, в дм;

у—объемный вес материала в кГ/длд.

Г^окэводоеаыюеть маммдров

Производительность каландра хак машины непрерывного действия
(с однократным пропуском материала через данную пару валков)
может быть определена по формуле

«2-бОо^ТП <Г/ч,	(177)

где о—скорость выхода ленты (пленки) в м{мин\

— площадь поперечного сечения ленты в зазоре между валка-
ми (Л*, Ь—высота и ширина ленты) в м*;

у—удельный вес ленты в кг/лд;

»]—коэффициент использования машинного времени.

Скорость V не равна окружной скорости валка, на который налипа-
ет материал; она будет несколько больше окружной скорости валка
из-за так называемого опережения материала и фрикции.

Скорость выхода материала из каландра

о-ЧФ.

где ф—коэффициент опережения;

0| —яАл—окружная скорость валка.

При наличка фрикции в формулу подставляется о и л валка, кото-
рый движется с меньшей окружной скоростью. Производительность

С» 60кОпДОуф1).	(177а)

Вели основываться ва теории пластической деформация материала
между валками, то коэффициент опережения

«-1+^-Р,	<1Я>

где Л—радиус валка;

Л,—минимальный зазор между валками:

0 — угол опережения.

Угол опережения

’-тО-к)-	(1И)

где а—угол захвата;

и—коэффициент трения материала о поверхность валка.

При наличии фрикции вместо величины ф в уравнение (177а) необ-
'+т
ходвмо подставить значение ф/ — ф .
На основе гидродинамической теории вальцевания весовая произ-
водительность

Цао)

При сравнении уравнения (160) с уравнениями (124) и (91а) вид-
но! что производительность (?, горизонтальная составляющая распор-
ного усилия Р> и технологическая мощность Ы зависят от одних а тех
же факторов (скорости вращения валков о, фрикции /, зазора между
валками А* н расстояния между ограничительными стрелами А). Сле-
довательно, при изменении производительности машины путем измене-
ния одного нз перечисленных факторов соответственно изменяются
значения потребляемой мощности к распорных усилий. Эта связь
характеризуется следующим рядом «Ютношеннй:

при изменении зазора

Ы а

О.

О. _ о

«1 «Б'*», 

при изменении скорости вращения валков



при изменения фрикции

* !. ПРИМЕРЫ РАСЧЕТОВ ПАРАМЕТРОВ ВАЛКОВЫХ МАШИН

<|+>1(|+'-+Я.) _ ИИ-1.1-И.Я0.ДИ -ода „

М1(1+/и)(1+/+П	1,1 • 1,2(1+ 1,2)3

Б?
Промежуточной ааэор во формуле (138)

А(1+ма+г+№ а „с
п+лО+ы-/?)	2

Распорное усилие в вагруэоемоы маоте шайра еахолш по формуле (91а)
Ксэффлпвепт В< находим по табл. 8. Пря Д — 20 коэффяалвит3,-2,776.

Велпину находим по уравиеопо (75), предварительно определив Т (Т —0,781,

3 • 2 • 0,781 1Я „
“**" 2 0,0273-4,36" ’

Распорное усмме в начальном ияре

8-0,0273

187 000 кГ

Распорное усалае в

ежуточмм

При Д| - 18. В, — 2,77



по формуле (136):

3(1 + /,)Г-

При Д, — 1В: Т - 0.76 (см. табл. 1)
• _ 3-2,1.0.78	_ „

веЛ 1	—20.2.

**	2.0,0286 4,13

Распорное усалив

р’ „ 3 2,77  1,6 - 20,2~* т • 45*'* 2 3,31-27,5- 130 _ ]в2<ХЮ кГ

1 ”	8 0,0273-1,132-3	"

Распорное усилие а калжбруюакм аааоре определяем по формуле (137)
в. _	+ 0 (1 + 1и +/?,)«

> По табл. 3 аамдим, иго при Ди - 16 кшффшвеит В *— 2Д7

Прп^Дп ~ 16 иоаффкциеат 7** — 0,72 (см. твбл. 1)
- _ 3 2,2.0,72	,8 7>

* 2 0.0377 3,88

Подставляв данные: аолуш

р’ш 3.0-2,77-1,6 18,7В-° т  45*-* - 2 3.64 - 27,5- 130 ,|йаю
8-0,0273- I,!1'* • 1,2'3

Крутящий момент определим на каждом евлке каландра.

Крутящий момеат, который необходимо преодолеть при врашешп первого валка,
определяем по уравнение (138)

В первом зазоре фрпхдяя между валками 7—1; поэтому пре Д — 20 (ем табл 4)
С,-С,-С-03252.

Коэффициент «!*, определим по формуле (74) По табл. I ваходим. что при Д - 20
коэффиавепт Г, — 1.169 Тогда
Крутящий момент

М - 3 0,3252	27.5 - 5,25-180 _,геип.г г.._

1	0,166

- 1275 кГ л

Крутящий момент ва втором валке каландра определим по уравнешт <141)

,.™|{ЛНВ+

Коэффициент ^определим по табл 4 При Д< “ 18 коэффициент С 0.3 Тах как
а натальном зазоре “ I, то а»н (а>	19,55

Коэффициент а^определяи по формуле (74а)
•	0+М7-;

**'=

Из табл 1 находим, что пре I, 1.1.	12

Подставляя задаппые к вычислеакые данные в уравнение (141). оолучям

Крутящий момент, который необходимо преодолеть при вращении третьего валка,
определяем но уравнению (143)

Числовые значения коэффициентов Св н С3 определим из табл 4 При Д, — 18 к
/ — 1.1 коэффициент С)~ 0,265 При Ди » 16 и /п — 12 коэффициент Су “ 0393

Из табл. I паходям, что при Д> •• 18 к /| « 1.1 коэффициент Т । “ 1Д а коэффи-
циент Г} •• 1,28.

В реву штате вычислений по формулам (73) и (74) получим соответственно
	2 1-10

м, _ _?;* .!а— _ (у 75-
"**•	0.0286 4.13	’ ’

0-	2,2- 1,28

***” 0,0327 3,88“ 1

Крутящий момент

3 ...	2М.5.И .«^7	..у Д||	+

1,1в в 0,166 V з

! 0,393 • 22,1-8 7 у	_ояоппп «г лк —2590 кГ м
Крутпвмй момаит на «тертом вали жаламрв определим во формум (145). Пр
А„ - 16 (ем. табл 4) ноэффипаепт С|— 0222.

Коэффициент 7* вашим по табл. I Пре А,, - 16 в /и" 12 ноаффивлел
Т1-0Л8.

Тоеда оо урамеип» (73)

,16,2».

* 0.0327 • 3,88

Поделала» данные. получим
3.0,222.1,6- 15.26~0-т-45(|-8-27,5-5,26• 130

“	1,1е *. 1,2® •-0,116

2-2,2-3,64	_	»

X—*-$—1— — 102000жГ см —1020 кГ - и

Суммарная рехвмолсческве моояот

Н, - Ж, + н» + Кг + #4 »• 110.5 мл

Пример 2. Рассчитал расяорвое усилие и техкологачесхум мощности орв вальце-
ваикв резиновой смеси условной марп А ла валыих дав двух режимов о — о,—
, 30 л/лше, о*»30 лс/лш> «0,-42 долой (/— 1,4). Услоеяя ада мечем слеаупшяе
О - 550 дм, зазор между валммв 8. — 4 лиг угол захвата а ” 2п расстоаяве между
ограивчтлыппги стрелами 4 - 1400 ли; реолтяеемве воиставты материале л —
 027 и * - 12.

Оорыежаем параметр А по формуле (64)

Д-1+-^-^(1-<да21*},10.	'

Расиорвое уевлм между валвамв ооределвем во формуле 191а).

Про Д- 10 и С - 0,477 коаффкшммт В, —2Л44 (ое. табл. ®_1При А - 10 вшффв-
пиеят Г —0212 (см табв. I) (вдемвлаа данные а уравнение (75), получай

3-2-0.613
“*Я 2-0.4-3.0 "|>Я6
Рессорное усилие

3.2,644 1.2-1.635~®л®-50®-” 2 27,Б-140_,папп
Р*“	8-0,4

Раааодейстеующую распорного уоина оореаелаем ив соотношения

Р ж4215Р1 - 1215- 49200 - 60000 кГ.
Сукмаряуп техвомгабеатв меамост» паоасжпа во урамевап (19*). Пра А - 10
— 1.0 тапии, его В — 0Л*6| (см. табл. 4) Параметр ъв бш вычкаеа выв*.

Подетикв мавыа а ураваеам (124), оолупм

10200 0.632

Пря нашав фракшш между ваякамв крутящая мсмеат опредехп на переднем а

КруттпцкД момент аа медяеяво вравикипиия валке определи по формуле (116).
ираметр а^, валясмм ке выражено (73):

При Д — 10 и — 1,4 коэффициент Т> —0,542 (см. табл. 1), тогда

>1.084.

Про Д — 10 параметр 6> “ 1,216 (см. стр 33). Подставам шше а урааневве
(116). полупи

«>-

---^у^-](ете*<3 + аге1<0.4М) —

1,816

— 119000 «Г-св—1190 кГ* ж

Крутов* момеат ва быстроеражакквеаася май ооредеям во формуле (117).
1 Параметр сцд, ооредедям п ураваеш (74)

„ О + ЛА

** л,Ул-1 ‘

Пра А — 10 а / — 1Л параметр Та — 1,262 (см. табл. I), откуда

Крутяиш! момент

«а'

—4й-] <т1« а+«а» о.®4) -

(Г 2(14-2,6)

Ц 3(1+ 1,4) "

Суммарен танологаесш момноеть во уравнение (119)
н _ р(М14-?ЛЦ_ 50(490004-1.4 • 140000) _

Претмрвтыы?

10200Я "	10200 * 37,6

е отелами» во формуле (91а)

3(14./)Г
°'*“аг/5^Т
Подставила лавине в уршедве (91

0,618

1,840.

.-52000 кГ.

РееаыЫстаумш распорного уосжа

?- 1Х)15Р| . 1,015-52000 — 53000 кГ
I 4. ТЕПЛООБМЕН ПРИ ПЕРЕРАБОТКЕ ПЛАСТИЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ
НА ВАЛЬЦАХ И КАЛАНДРАХ

Прн переработке пластичных материалов на вальцах и каландрах
происходят сложные тепловые процессы В зависимости от режима ра-
боты н свойств перерабатываемого материала теплоту приходится отво-
дить или подводить.

Тепловой валам вальцов

При переработке пластичных материалов на вальцах имеет место
значительное обжатие материала Как правило, в связи с большим выде-
лением теплоты вальцы необходимо охлаждать, особенно прн периоди-
ческом цикле работы Необходимость охлаждения или нагрева опреде-
ляется тепловым балансом машины, который можно записать в виде
уравнения

<Ы, + Он 4-	= 0^ +	+ а„.	(181)

где Ом — количество материала, поступающего на переработку;

1Н —теплосодержание полимера прн начальной температуре /«,
—теплосодержание полимера при конечной температуре валь-
цевания /ж;

Рн — количество тепловой энергии, полученной за счет превраще-
ния механической энергии в тепловую;

О, —количество охлаждающей воды, поступающей на валкн;

Сг> — удельная теплоемкость и температура воды на входе в валки:
1„ —температура воды на выходе из валков,

—тепловые потерн валков в окружающую среду

На основании уравнения (181) теплового баланса можно определить
количество тепла, уносимого охлаждающей водой,

082)

Количество тепловой энергия, полученной за счет превращения ме-
ханической энергии в теплоту,

= 860АЧ	(183)

где Д'—средняя мощность, потребляемая вальцами;

1) — кпд привода с учетом потерь в подшипниках

Тепловые потерн в окружающую среду состоят кз тепловых потерь
процесса конвекции и тепловых потерь прямого лучеиспускания

<Ь,-(«, + 4лИ.	(‘в*)

где <?« = ож(/гт —/«) —удельный тепловой лоток конвекции;

вм—коэффициент теплоотдачи от валка к окружающему воздуху;

— температура стенки валка (принимается равной температуре
обрабатываемого материала, что несколько завышает значения
тепловых потерь; прн охлаждении валков температура их по-
верхности будет несколько меньше принимаемой);

/«—температура окружающего воздуха,
фд —удельный тепловой поток лучеиспускания
। Величина <?л определена по формуле

«-»(•&)*• ‘1В>
62
где в—степень черноты поверхности валков (определяемая по справоч-
никам с учетом того, что один из валков покрыт обрабатывае-
мой смесью);

Тп — абсолютная температура поверхности валков:

с#—константа излучения.

Расчеты показывают, что а зависимости от свойств перерабатывае-
мого материала количество теплоты, пошедшее на нагрев массы от /н
до /. н на тепловые потерн, составляет не более 10—25% от общего те-
пловыделения Он Большая часть тепловой энергии должна быть отва-
жна охлаждающей водой во избежание недопустимого перегрева смеси
Количество тепловой энергия, отводимое охлаждающей водой, опреде
лястся из уравнения теплового баланса (181)

От вальцуемого материала необходимо отвести тепло в количестве

(186)

где к—коэффициент теплопередачи через цилиндрическую стенку
Коэффициент теплопередачи

* = —:------.	<187)

2пХ 4^ ааЛм

где л—коэффициент теплопроводности материала валка:

4.	— наружный диаметр валка;

—внутренний диаметр валка (диаметр полости валке или сред-
ний диаметр окружности, проходящей через центры периферий-
ных каналов):

а — коэффициент теплоотдачи от внутренней поверхности валка (или
внутренней поверхности канала) к движущейся охлаждающей
воде (определяется (86) по одному из уравнений вынужденной
конвекция в зависимости от режима движения),

А —длина бочки еалха;

Д4₽ —средняя разность температур

Средняя разность температур

(18В)

Методика теплового расчета сводится к следующему Определяется
величина а затем величина О, (предварительно задаются разностью
температур /я— 1п — 5 + 7*С). Зная О, и размеры внутренней полости
валка (или размеры и количество периферийных каналов), можно онре
делить скорость воды Скорость воды необходимо знать для расчета ко
эффицпента теплоотдачи а н коэффициента теплопередачи к.

Зная (?«, А: и А, можно определить Д^ и нз уравнения (188) опреде-
лить иля /«я При известных (заданных) величинах н 1,н можно па
основания уравнения (188) выяснить, достаточна ли длине бочки валкоа
А для отвода заданного количества тепловой энергии Если А недо-
статочна, то необходимо повысить интенсивность теплообмена (напри-
мер. увеличить скорость течения воды, уменьшить размер каналов ох-
лаждения к т я)

Следует отметить, что подобная методика расчета является ориенти-
ровочной; для точного расчета до сего времени еще нет достаточного ко
личества экспериментальных данных по тепловому режиму валковых
машин
ТоммоА беяввс вммуфм

Прн рассмотрении теплового баланса каландров можно за основу
принять уравнение теплового баланса вальцов. Однако прн каландриро-
вании. как правило, требуется подводить тепло к рабочем поверхностям
валков, а не отводить Это объясняется высокой производительностью
каландров при однократном прохождении материала я сравнительно не-
большой относительной деформацией материала по высоте. В связи с
этим подводимое количество механической анергии оказывается не-
достаточным для достижения необходимой температуры полимера. Урав-
нение теплового баланса будет иметь вид

(189)

где —количество тепловой авертин, поводимой к валку (жидким те-
плоносителем или паром).

Количество жидкого теплоносителя может быть определено формулой

<2,-0* (<„-/,),	(190)

где От—расход жидкого теплоносителя;

Ог-^о;	(191)

Р—площадь поперечного сечения канала (или каналов) валка, в
котором движется теплоноситель;

Ст—теплоемкость теплоносителя:
о—скорость теплоносителя в канале,
Ь,—начальная температура теплоносителя на входе а валок;

—- конечная температура теплоносителя на выходе из валка.

Если теплоносителем является насыщенный пар, то количество его
определяется по уравнению

<2,-е«,-Ц.	(192)

где О — количество пара, поступающего для обогрева валка;

к—теплосодержание пара прн выбранном давлении;

А,—теплосодержание конденсата.

Для определения количества тепловой энергии, которая будет пере-
дана от теплоносителя полимеру, необходимо знать площадь соприкосно-
вения валка с обрабатываемым материалом.

Площадь соприкосновения материала с валком

где Я н В—радиус в длина бочки валка;

ф—центральный угол обхвата валка перерабатываемым ма-
териалом.

17.	КЛАССИФИКАЦИЯ 1АЛКОСЫХ МАШИН

Вальцы, каландры и установки (в которые входят вальцы и каланд-
ры) могут классифицироваться по конструктивным в технологическим
признакам.

Вальцы классифицируют по следующим конструктивным признакам:

1)	диаметру и длине валка (легкого типа 0=300 мм и 1=800 мм;
й — 600 мм и 1 — 800 мм; среднего типа О “ 560 мм и 1 — 1550 мм; тя-
желого типа й " 660 мм и 1 - 2100 мм);

64
2)	величине фрикции между передним и задним аалками (/- 1Д8:
1.17: 1.27; 1,39: 2,55 и 1.00)-

3)	виду поверхности валка (с гладкими валками и с рифлеными
валками);

4)	расположению валкое (оси горизонтальные и осн вертикальные);

5)	числу машин а агрегате (индивидуальные, сдвоенные и груп-
повые);

6)	способу регулирования температуры (с паровым обогревом, с влек-
. трнчсским обогревом н с водяным охлаждением).

Каландры классифицируют по следующим конструктивным призна-
кам

1)	диаметру и длине валка (легкого типа с валками й — 360 мм и
/.— 1100 мм; О — 500 хм и Е » 1250 мм, среднего типа с валками О -
— 610 мм и 1“ 1800 мм. О — 710 мм и О = 1800 мм; тяжелого типа с
валками О — 950 мм и 1 — 2800 мм);

2)	наличию фрикции между валками (с фрикцией и без фрикции);

3)	расположению валков (с Г-образным расположением, с Е-образ-
ным расположением, с вертикальным расположением, с расположением
по треугольнику, с 2-образпым расположением, с 5-обраэным располо-
жением);

4)	числу палков (двухвалковые, трсхвалковые, чстырсхиалковые и
многовалковые):

5)	способу регулирования зазора между валками (с механизирован-
ной раздвижкой и с механизированной раздвижкой и автоматическим
регулированием);

6)	способу регулирования температуры валков (с паровым обогре-
вом. с электрическим обогревом, с водяным охлаждением).

Основными конструктивными параметрами валковых машин являют
ся скорость вращения, диаметр и длина валков.

СЭВ (Совет экономической взаимопомощи) рекомендует следующий
рял для изготовления вальцов

Диаметр и дмм шч  мм

Переияй мжж	490x800 560x800 550X1500 560x2100

Задний валок	610x800 550x800 550X1500 «60x2100

Для каландров СЭВ рекомендует следующие размеры валков 500 X
X 1250; 710 X 1800. 950 x 2800 мм

Рассмотрим разделение валковых машин по технологическим
признакам

Вальцы для переработки резиновых смесей, в свою очередь, раздели
ются на лнетоаальные (для листования резиновой смеси, приготовленной
в смесителях), подогревательные (для повышения пластичности к разо-
грева резиновых смесей с полью облегчения дальнейшей обработки ре-
зины), смесительные (для смешения каучука с ингредиентами), смеси
тельно-подогревательные (для смешивания каучука с ингредиентами,
повышения пластичности и разогрева резиновых смесей перед их даль
нейшей обработкой), регенераторно-смеснтельвые (для обработки из-
мельченного регенерата с целью получения однородной массы), рафннн
ровочные (для очистки регенерата н резннооых смесей от посторонних
включений), дробильные (для измельчения старой резины я производ-
стве регенерата н переработки прорезиненных текстильных отходов),
размалывающие (для размола отходов резины после дробильных
6 3.01 ж	«5
’		Дааиетр ня		5 У 11	Вел поаерааоетя яхт»		8; н н	Й !}  II и	Окружаяе ось*		1	Харам гарна я»			Характерна*	
	75У’	МЛ—		параяаего	“"ет0			"Пй	’*ХП		ПР.ИД	Дяяшс ааякт-			
												М а		Н а	о№ом
Лнстовальные	550	800	800	Гладкая	Гладкая	900	1240	31.5	34.1	1.08	Ручной	-	—	75	985
Подогреетльиые	550  550  660	5» 550 660	800  1500  2100	Гладкая	Гладкая	900 900 900	1240  2120  2560	27  27  28,7	34 1  34.1 35	1.27 1.27  1,22	Мехаянккий Механический Ручной		1300  1300  1300	75  75  158	988  985  1000
Смесительные	550  550  660	550  550  660	800 1500 2100	Глеша	Гладкая	900  900  900	1240 2120  2560	31.6 а	34.1  34.1 35	I.»  1.» 1.07	Ручной  Ручной	1 ’т	1300  1300	75  75  158	985  985  1000
Снкительно-йодогре* аа телым*	550	550	1500	Глади!	Гладкая	900	2120	29,2	34.1	1.17	Механический	1.7	1300	Я	985
Регенерапкммеся*	550	500	1500	Гладкая	Гладкая	900	2120		36	1.39	Мехаяячесянй	1.7	1зоо	75	985
Рафинировочные	460	610	800	Гладкая боы йафомаш	Гладкая боы бнроапоия	900	1240	25.2	64,8	2.55	Ручной	-		75	98$
Дробшыме	490	610	800	Рифленая	Рифленая	900	1240| 14.8		37.8	2.55	Ручной	-	-	те	985
Раяыамаакше	550	550	800	Гладкая	Гладкая	900	124о| 10		40		Мехавпескк*	1.7	1300	125	565
Прсмпиые	800	800	800	Рифленая	Рифленая	900	1240	94 В	34.1	Я	Ручной					те	988
	500	500		Гладкая	Гладкая	900	21Ш	26	36		Механический	1.7	1300	75	985
Твхинчвскиа хармтериспои кмаидрм

Тип шшрх			Р1 «ытуы ГГЛВО*  АВ	
			1	о
Лросломяый	3	оо о	1100	360
Прослоечяый	3		1250	500
Уяперсалышй	3	о о с	1800	610
Для жкусствтвй кожи	3	о О о	1250	600
Унвверсашшй треугольный	3		1800	610
Ужверслльный	4	оо о О	1250	500
Корявый	4		1800	610
Для ллкпйсе	. .	4		1800	710
Кордный дп плктшке	4	00 оо	1800	610
Проелоечиый	4	о о о о	1250	500

аальцов) и промывные (для промывки каучука водой, а также обра-
ботки и нодсушкн каучука с большим содержанием влаги)

Основные параметры резияообрабатывающих вальцоа, выпускаемых
отечественной промышленностью, приведены а табл 8.

Каландры для переработки резиновых смесей разделяются ва про-
слоенные (для накладки прослойки нэ резины на закроенные полосы кор-
да), универсальные (для лнетовання резины, обкладки тканей резино-
вым слоем и промазки тканей резиновой смесью), кордные (для
обкладки кордной ткани слоем резиновой смеси с двух сторон).

Вальцы для переработки пластических масс разделяются на смеси-
тельные (а том числе для электроугольных масс), плвстяцирующне (для
шпенеявного перемешивания, гомогенизации н пластикации, т е внед-
рения пластификаторов между макромолекулами полимеров), краскоте-
рочные (для предварительного перетирания паст, в состав которых вхо-
дят жидкие компоненты смеси — пластификаторы и красящие
вещества —пигменты), дробильные (для размола или расщепления не-
которых видов сырья, полупродуктов или отходов) н вальиы для пере-
работки пресспорошков Каландры для переработки пластических масс
разделяются па листовальные (для изготовления листов или «ленки из
провальиованной пластмассовой смеси —линолеума, искусственных кож
ит п.), промазочпые (для промазки ткани) илублнровочные (дляпокры-
тия бумаги и ткани пленкой нз полимерных материалов)

Некоторые параметры каландров, выпускаемых отечественной про-
мышленностью. приведены в табл. 9.
Г Л А В А II

КОНСТРУКЦИЯ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ
И ДЕТАЛЕЙ ВАЛКОВЫХ МАШИН НА ПРОЧНОСТЬ

$ 8. КОНСТРУКЦИИ ВАЛКОВЫХ МАШИН

Вальцы. В качестве примера рассмотрим вальцы для рафинирова-
ния резиновых смесей (рис. 15).

Вальцы представляют собой двух- нлн трехвалковую машину. На
фундаментной плите 13 установлены литые стальные станины 12 с тра-
версами 9, несущими две пары валковых подшипников 3. В подшипниках
вращаются (навстречу друг другу) два чугунных валка 14. Поверхность
валков может быть гладкой или рифленой в зависимости от назначения
вальцов

Вальцы приводятся в движение от электродвигателя через коническо-
цилиндрический редуктор 2, приводные и фрикционные зубчатые колеса.
Привод и вальцы смонтированы на общей фундаментной плите 13 (чу-
гунной или железобетонной)

Подшипники заднего валка 15 закреплены в станине неподвижно, а
подшипники переднего 3 могут перемещаться в направляющих станины
(для регулировки зазора между валками). Подшипники перемещаются с
помощью двух механизмов 6 регулирования зазора Механизм регули-
рования зазора (рис. 16) состоит из двухступенчатого червячного редук-
тора 4, электродвигателя 2, нажимного винта 6, эластичной муфты /,
указателя величины зазора 3 и предохранительной шайбы 5, смонтиро-
ванной в кассете станины со стороны переднего валка

Механизм регулирования зазора снабжен также ручным приводом от
маховичка (на случай выхода электродвигателя из строя, а также для
более тонкой регулировки зазора). Пределы регулирования зазора меж-
ду валками от 0 до 10 мм Для предотвращения попадания резиновой
смеси за пределы рабочей поверхности валков вальцы оснащены огра-
ничительными стрелами 10 (см. рис 15)

Предохранительные шайбы 5 (см рнс 16) служат для предотвраще-
ния поломок при перегрузке вальцов или попадания посторонних тел
между ними. В случае перегрузки шайбы срезаются и вальцы автомати-
чески останавливаются

Безопасность работы вальцов обеспечивается наличием аварийного
устройства 4 (см рис 15), которое состоит из четырех стоек с натяну-
тыми между ними тросиками Одни конец троенка закреплен неподвиж-
но, а второй соединен с конечным выключателем ВК-211 При нажатии
на тросик аварийного устройства происходит торможение и автоматиче-
68
екая остановка машины Индивидуальные и сдвоенные вальцы тормо-
зятся при помощи колодочного нлн ленточного тормоза; вальцы с груп-
повым приводом — электродинамически, от синхронного электродвига-
теля

Валки и валковые подшипники скольжения охлаждаются проточной
водой Внутри валков смонтировано охлаждающее устройство, состоя-
щее из трубы 5 с оросительными отверстиями, воронки 7 и ванны 8 Во-
да, поступающая под давлением по трубе, орошает внутреннюю полость
валка н сливается через открытый конец валка и воронку в отводную
коммуникацию

Валковые подшипники скольжения смазываются (жидкая смазка)
централизованно при помощи поршневого лубрикатора Подшипники

качения смазываются густой смазкой при помощи ручной масляной стан-
ции типа СРГ-12Е Приводные н фрикционные колеса, а также червяч-
ные пары имеют масляную ванну

Различные по своему технологическому назначению вальцы, хроме
указанных общих узлов, имеют еще и специальные устройства Рафи-
нирующие вальцы, например, снабжены ножом для срезания массы с
валка и барабаном для ее приемки Подогревательные вальцы имеют
ножи для срезания массы с валка со стороны переднего валка Промыв-
ные вальцы имеют оросительное устройство н т п

Каландры Рассмотрим четырехвалковый универсальный каландр,
предназначенный для листовання резины, промазки и обкладки ткани с
одной нлн с двух сторон слоем резиновой смеси (рис 17)

Валки / смонтированы на подшипниках 2 качения Подшипник» рас-
положены на двух чугунных станинах 3. установленных на двух чугун-
ных фундаментных плитах 4 Сверху фундаментные плиты связаны


траверсой 5 Расположение валков —Г-обраэное Подшипники среднего
валка неподвижно закреплены в станинах Подшипники нижнего, верх-
него н выносного валков можно передвигать прн регулировании зазора
между валками шестью механизмами б, каждый нз которых состоит из
двухступенчатого червячного редуктора н двухскороствого электродвига-
теля. Механизмы установлены на каждой стороне подвижного валка

Двигатели механизмов регулировки зазора включаются кнопками в
зависимости от показания приборов, контролирующих толщину полотна
на выходе нз валков

Резиновая смесь подается в зазор между верхним н выносным вал-
ком прн лнстоваиии или односторонней обкладке. В случае двусторонней
обкладки резиновая смесь дополнительно подается в зазор между ннж-
ним и средним валком

Питательные устройства 7 производят раскладку резиновой ленты по
длине валков в зазоре

На валках 1 установлены ограничительные стрелы 8 Стрелы могут
перемещаться при помощи винтов, помещенных внутри кронштейна для
стрелы Ограничительные стрелы служат для ограничения ширины об-
кладок

На направляющем ролике 9 при помощи ножа 10 обрезаются кром-
ки обрезиненной тканн

На входе ткань растягивается шнрнтельной дугой II.

Обложенная тхань поступает иа закаточное приспособление 12 Уста-
новлено два закаточных приспособления, работающих попеременно для
возможности перезаправки бобин

Закаточное приспособление имеет отдельный привод, электрически
связанный с главным приводом каландра для поддержания заданных
скоростей

Валки каландра обогренаются и охлаждаются водой, циркулирую-
щей о периферийных сверленвях Устройство 18 для подвода в валок пе-
регретой и холодной воды позволяет регулировать температуру валков

Роликоподшипники смазываются (консистентная смазка) от масля-
ной станции 14

Вдаль валков с передней и задней стороны каландра проходит тро-
сик 15. связанный с конечными выключателями При нажиме на трос
каландр останавливается (аварийная остановка)

Привод валков каландра—от электродвигателя постоянного тока
через редуктор 16 или блм-редуктор 17.

Между электродвигателем н редуктором установлена пальцевая муф-
тн типа МН-7, а между редуктором и блок-редуктором — зубчатая муф-
та типа МЗ-11

| 9. ВАЛКИ

Валки вальцов н каландров являются основными рабочими деталями
этих машин

Средняя часть валка, соприкасающаяся с перерабатываемым мате-
риалом, называется бочкой (рис 18) По обе стороны бочки располо-
жены шейки (цапфы) валка, которыми он опирается на подшипники

Концевые части валка для соединения его с муфтой или шпинде-
лем — цилиндрической формы со шлицевыми нлн шпоночными канав-
кам»

Бочки валков выполняются гладкими либо с рифлениями в зависи-
мое™ от назначения машины Бочка валков может быть цилиндрической
или бочкообразной (бомбировка) для компенсации прогиба ее от распор-
ных усилий, возникающих при вальцевании или каландрировании Бом-
бировка удорожает изготовление валка и восстановление его при ремон-
те; для компенсации прогиба применяется также пространственное
смещение осей иеприводных валков относительно оси приводного палка
(подробно см. стр. 107)

Валки вальцов и каландров выполняются полыми, внутренние поверх-
ности растачиваются Теплоноситель подводится во внутреннюю полость
валка В вальцах и каландрах последних конструкций (с целью ускоре-
ния нагрева наружной поверхности, лучшего регулирования теплового
режима н уменьшения тепловой инерции) валки изготовляются со свер-
леными по периферии каналами Каналы равномерно располагаются по
окружности, на расстоянии 25—40 мм от поверхности валка Диаметр
каналов обычно 30—40 мм

Одним лэ основных показателей качества валка является твердость
его рабочей поверхности, т с поверхностного слоя бочки Валки валь-
цов и каландров отливаются, как правило, в кокиль из чугуна СЧ15 32
Твердость отбеленного слоя бочки валков должна быть НкС 40—60 в

Ряс 18 Валок передай резхаообрабатымюоих вальцов

зависимости от свойств перерабатываемого материала В настоящее вре-
мя пока нельзя дать законченных рекомендаций относительно примене-
ния нечугуниых валков

При работе валки каландров изнашиваются. Изношенные валки пе-
ретачиваются или перешлифовываются При каждой переточке с рабочей
поверхности валка снимается слой толщиной от ОД до 5 мм, а при пере-
шлифовке— слой от 0.01 до 0,5 мм Когда диаметр валка уменьшается
до определенного предела, он выходит из употребления или восставав
ливается наплавкой.

Обычно суммарная переточка допускается в пределах 5—8% от диа-
метра нового валка

Рабочая поверхность валков вальцов шлифуется; валки каландров,
кроме того, тщательно полируются (изделия после каландрирования
обычно не подвергаются обработке) Размеры валков каландров долж-
ны выдерживаться более точно, чем размеры валков вальцов Раковины
и другие дефекты литья на поверхности валков каландров нс допуска-
ются

Основными параметрами, характеризующими размеры валков, явля-
ются номинальный диаметр бочки валка н ее длина. Диаметры валков
выбираются в зависимости от допустимого угла захвата н допустимой
величины прогиба.

Это особенно важно для каландров, где диаметр валков определяется
в зависимости от ширины каландрируемых листов или пленки, из усло-
вия получения минимальной стрелы прогиба

П
В обычных конструкциях толщина бочки валка из условий обеспече-
ния необходимой жесткости принимается равной 0,25—0.35 наружного
диаметра, а длина бочки —не более 2.5—4.0 диаметров валков

У большинства каландров отношение диаметра шейки к диаметру
валка находится в пределах от 0,5 до 0.72

При установке валков в подшипниках качения диаметр шеек прихо-
дятся назначать несколько меиьшнм (до 0.5 й«) Длине шейки обычно
принимается равной ее диаметру.

В каландрах распорные усилия обычно меньше, чем в вальцах; по
этому цапфы валков каландров меньше нагружены Вместо водяного
охлаждения цапф можно ограничиться принудительной циркуляционной
смазкой под давлением (масло играет роль охлаждающего агента)

Приводные концы валков выполняются с учетом способа соединения
с приводом

При установке валков о подшипниках качения лопасть шарнире вы-
полняется съемной; приводной конец валка в этом случае выполняется
со шлицевыми канавками, с двумя лысками или цилиндрическим с про-
межуточной конусной втулкой под прессовую нлн горячую посадки

Конструкции валков При конструировании валков необходимо учи-
тывать. что их размеры нормализованы Ниже приводится нормаль
завода «Большевик» иа валки каландров и вальцов Валки вальцов в
зависимости от назначения изготовляются в двух исполнениях привод-
кой валок (задний) к фрикционный валок (передний) Основные нор-
мализованные размеры переднего валка (см рис. 18) резннообрабаты-
веющих вальцов приведены в табл. 10 в зависимости от наружного диа-
метра и длины бочки

Таблица 10

Основные раамары а мм паралааго аална роаанообрабагы>аюи|их аалацоа
(дал асо* валкое й — 100лм>

ь	о	О.	0.	0,	Л	Ц	1,	Ц	и	и	ь.	В	
апо	490±0 5	320	260	270	290	1940	900	270	325	480	310	60	244
800	550+0,5	320	260	310	290	1940	900	ТТЛ	325	480	310	60	244
800	550+0,5	320	•«1	310	290	1940	ЧОП	270	32Ь	480	310	60	244
1500	550+0,5	360	260	310	310	2965	1648	420	325		310	60	244
2100	660±0.2	400	840	420	350	332$	2180	ЗЮ 1 355		1720	350	80	320

Основные нормализованные размеры заднего яалка (рис 19) рези-
нообрабатывающнх вальцов приведены о табл 11 в зависимости от диа-
метра и длины бочки

С	о	о,	о.		4	-Н-		<	
800 800 800  1600 1500 2100	610  550  550  530  550  660	Э20 X 320 24  320 X 360 X 360 24 400 >	Ю 370  Ю 310  Я ЭЮ 21  >0 310 31  Ю 310 э  Ю 420 3-	Ю 2395 Л 2395 >0 2395 и зззо » 3330 0 3695	900 2  900 27 1648 42 1648 42 2180 3	3251 48о! 310  325 4801310 32.51 48СИ310 32$ 1100 320  326 1100) 320 3551172^280	40 310  40 310  40 310  25 310  25 310  85 350 а	214  244 244  0 226 7 0 226 7 0 320 8	244  244  244  282  282  320
Такая же нормаль разработана на валки каландров (рнс 20) Основ
ные размеры валков каландров приведены в табл 12.

Таблица 12

4 1 °		л	ь.		«,	1,	1.	/.	3	4.	4.	<г,	4	4	4 | А		к.	Я
по	«360	1475	216!	870	165	165	235	735	230	ЯП	180	95	110	130	160	15	50	100
II	изм	1475	1К«1	8Л	165	165	235	235	230	80	180	95	ПО	130	160	15	60	100
	Н50(	|Ш	'131		•230				230	730	250	120			180	175	160	160	27	15		
|Я	Н6К	«45	4О7‘	1&К	360			430	430	430	150	мо	160	160	225	225	40	40	120
|Я	Н6К	2245	34№	1865	370	360	430	430	430	160	740	160	160	«6	«5	40	40	170
		2245	И*	1585	360	470	430	430	430	1Ы1	200	160	160	«5	«5	40	40	120
180	0)610	2245	3924	158!	850	360	430	430	430	150	290	160	160	225	225	40	40	120

Рис |9 Валок задний резянообрабапааающих вялый»

Рис 20 Валок каландра

Ниже рассматриваются типичные конструкции валков каландров н
вальцов Валок (рис 21) в сборе четырехаалкового 2-образкого каланд-
ра изготовлен из чугуна СЧ15-32 Правая сторона валка закрыта за-
глушкой 5; по внутреннюю полость валка введена труба 1 для подачи
теплоносителя с левой стороны. Теплоноситель (горячая или холодная
вода) поступает внутрь трубы / и вытекает в полость валка по правую
сторону уплотнительного поршня 6 Поршень 6 разделяет внутреннюю
часть валка на две полости Теплоноситель, нопав в правую полость, по
ступает по наклонным каналам, просверленным в корпусе валка Каж
дый канал соединен с горизонтальным каналом охлаждения, проходя
щнм на глубине 50 мм от наружной поверхности бочки Пройдя по этим
каналам, теплоноситель попадает в левые наклонные каналы и через
левую полость охлаждения идет на слив Отверстия наклонных каналов,
как видно из чертежа, доходят до внутренней полости (отверстия нахо-
дятся в двух вертикальных плоскостях, так как в одной плоскости рас-
75
положить много отверстий нельзя). С торца бочки валка сверления (на-
клонные и горизонтальные) закрыты кольцом 4, под которым проложе-
на лароннтовая прокладка 3 Кольцо 4 притягивается к плоскости торца
бочки прн помощи гаек и шпилек, ввернутых в корпус валка Подобные
сверления корпуса валка значительно улучшают теплообмен при нагре-
ве или охлаждении валков

Рассмотрим валок каландра с бомбировкой бочки (рнс 22). Макси-
мальное отклонение от цилиндра составляет 0.127 мм. Валок (глубина
отбеленного слоя составляет 8—15 мм) из чугуна СЧ15-32 (отливка в ко-
киль). Твердость рабочей поверхности ббчки НЯС 50 Сверления по тор-
цам бочки закрыты пробками; после сборки валок проходит гндроиспы-
тання при давлении до 6 кГ/см*

К валкам каландров предъявляются повышенные требования. Напри-
мер, бнснне рабочей поверхности бочки валка на диаметре 710 мм от-
носительно шеек не должно превышать 0,005 мм. овальность бочки не
должна быть более 0.005 мм На рис 22 показана также схема движения



-----------------------------«И -	--------------------
Рас. 21 Валок в сборе чепрехвашсового 2-обрамого каландра

жидкого теплоносителя по сверлениям валка С левой стороны валка
вставляется перепускное устройство (рнс. 23)

Фланец 4 крепится к валку, а поршень/с уплотняющими бронзовы-
ми кольцами 5 перекрывает наклонные отверстия, выходящие по внут-
реннюю полость валка

Теплоноситель подается с правой стороны и циркулирует в сверле-
ниях валка так. как это изображено на рнс 22. в Такая схема движения
теплоносителя способствует интенсивному и равномерному теплообмену

Как указывалось, валки а основном изготовляются цельнолитыми нз
чугуна Г1ри этом валкн получаются довольно тяжелыми (из-за невысо
кнх механических характеристик чугуна) Заслуживает внимания попыт-
ка изготовления стальных валков нз двух и более деталей (рис 24)
Бочка валка 2 и цапфа / изготовлены нз стали 40Х. Цапфа запрессована
в валок и кругом приварена Твердость рабочей поверхности валка
НЯС 40—45, овальность до 0,05 мм. а биение рабочей поверхности отно-
сительно цапф не более 0.03 мм

Основным недостатком обогрева валков жидкими теплоносителями
или паром является необходимость комплектования установок сложный
и громоздким оборудованием для подачи, нагреаа и охлаждения тепло-
носителя В этом смысле преимуществом облазают валки с электрообо-
г ревом

В том случае, когда материал необходимо перерабатывать прн вы-
соких температурах (порядка 300°С), можно применить электроиагрев
76
Рве. 22 Валок каландра о бомвироако» бочки
Полый чугунный палок с электронагревом (рнс 25) имеет в бочке восем-
надцать сверленых отверстий, в которые вставлены электроиагревателнЗ
Валок с электронагревателями вращается, поэтому необходимо обеспе-
чить подвод электроэнергии к нагревателям от неподвижных контактов.
Это осуществляется при помощи электрощеток 3, установленных в щет-
кодержателях 4 Напряжение подводится к щеткам н затем снимается

Рас. 23 Перепускное устройство

на контактные кольца 6, соединенные прн помощи шпилек с контактны-
ми планками 5, которые, в свою очередь, соединены электропроводами 2
с шинами 7 Шины соединяются с кольцом 3, к которому выведено во-
семнадцать электронагревателей 9. Для контроля температуры служит
термопара 10, установленная в бочке валка С термопары электродви-
жущая сила также снимается через щетки н контактные кольца
78
Расчет валкое на кри-
тическую скорость. В на-
стоящее время окружные
скорости валков сравни-
тельно невелики; явления
резонанса возникнуть не
может

С повышением скоро-
стей вращения валков ка-
ландров н вальсов возни-
кает необходимость про-
верки нх нв критическое
число оборотов при попе
речных колебаниях. выз-
ванных наличием проги
ба

В этом случае первое
критическое число оборо-
тов поперечных колеба-
ний определится по фор-
муле
лм « 3001/ у- об/мин.

(194)
где / — общий прогиб ва-
ла под действием собст-
венного веса в см.

Если рабочее число
оборотов будет равно нлн
кратно л«₽, то возникает
явление резонанса, кото-
рое в связи с ростом ам-
плитуды колебаний может
привести х поломке

Максимальное число
оборотов валков не долж-
но превышать 80% от пер-
вого критического числа
оборотов

(195)

Если же рабочее чис-
ло оборотов лш превы-
шает критическое число
оборотов п„г. то необхо-
димо увеличить это
за счет уменьшения про-
гиба. т е повышения же-
сткости валка.

Расчет валков на
прочность. Валки вальцов
я каландров обычно рас-
считываются на прочность
под воздействием распорного усилия н температурных напряжений с
учетом крутящих моментов, рассчитывается также допустимый прогиб
валка, обеспечивающий получение продукции ааданной толщины и
качества

На валки вальцов и каландров действует сила распора, равномерно
распределенная по длине; максимальная нагрузка на единицу длины
может достигать Рг = 1500 кГ/см Необходимо учитывать также силы
тяжести валков, сидящих на них зубчатых колес, а также окружные уси-
лия, приложенные к зубчатым колесам На каждый из валков действует
также крутящий момент, рассчитывае-
мый по подводимой к нему мощности
Крутящий момент можно определить
по формуле

974.4 кт\ кГ-л, (196)

где 1У — мощность, подводимая к вал-
ку, в кет;

п —скорость вращения валка в
об/мин;

к — коэффициент перегрузки (к —
- 1.6);

Л —к п д привода

В связи с возможными резкими из-
менениями температуры в результате

охлаждения валков важную роль играют также температурные напря-
жения в теле валков

Па кольцевой элемент валка с внутренней полостью для охлаждения
(в результате разности температур на внутренней и наружной поверх-
ности) будут действовать температурные напряжения

Для элемента, расположенного на расстоянии г от оси валка
(рис 26), главные температурные напряжения можно определить сле-
дующим образом [41]

Радиальные напряжения
с, =------------------(/„-<.)-------//?«, 1п _

(197)

Ркс 26. Схема температурных па
пряжепяЯ, шппкающнх и теле

Тангенциальные напряжения

*---------[/?’('!-

- «2 (1 - 1п	1п

(198)

Осевые напряжения

а, ---------------------]>’ (I - 21п -

2(1-'')(я2-яХ)1п-^-1 '

- Лй(1 -	(199)
где в,—радиальное напряжение в кПсм?-.

От — тангенциальное напряжение в кГ/см*
о, — осевое напряжение в кГ/см*-,
/.. — температура внутренней поверхности валка;
/. — температура наружной поверхности валка;
а/—коэффициент линейного расширения;

Е — модуль упругости в кПсм*,
V — коэффициент Пуассона,
Е., — внутренний радиус валка а см-,
й. — наружный радиус валка в см;

г—радиус-вектор до сечения, в котором определяются напряже-
ния, в см

Величина н знак (плюс—растяжение, минус—сжатие) температур-
ных напряжений зависят от перепада температур и от того, нагревается
или охлаждается внутренняя полость валка

Если валок охлаждается, то радиальные напряжения положительны,
а для наружной (г — й.) или внутренней (г — й«.) равны нулю

Максимального значения радиальные напряжения достигают в том
случае, когда радиус-вектор 

2,пт&

Тангенциальные и осевые напряжения достигают максимальных зна-
чений на внутренней н наружной поверхностях валка, т с



/ I
2(,-у> ^|п_^

(201)

(202)

2(1 — »)

При внутреннем нагреве (/«. > /„) тангенциальные о» н осевые с,
напряжения положительны в наружных слоях (растяжение) н отрица-
тельны во внутренних слоях (сжатие) Наоборот, ори внутреннем охлаж-
дении (<•.</.) напряжения от н о, — сжимающие в наружных слоях
(отрицательны) н растягивающие во внутренних (положительны)

Наибольшие механические напряжения будут возникать в сечениях
валка, расположенных посредине между подшипниками Эти напряже-
ния могут быть сжимающими (отрицательными) и растягивающими
(положительными).

Если в результате алгебраического суммирования механических н
тепловых напряжений получаются максимальные значения растяжения
или ааих сжатия, то они будут основой проверочного расчета на проч-
ность. Если же тепловые напряжения будут лротивоположны по знаку
механическим, то проверку необходимо проводить отдельно ло механи-
ческим и тепловым напряжениям (в этом случае каждое из них в от-
дельности будет больше их алгебраической суммы)

Пример 3. Определил, терммеские иеприженн! в стенке чугунного маха с иаруж
кым диаметром 510 мл и внутренним 310мм пра температурном перепаде по стенке вел
не 10° С (внутреннее охлаждение) « слеаухшшх ленных: К. *• 25.5 см; ₽<» - 154 ем,
Е- \2-10» «Г/см», л - 1 • 10-*; т - 0,25.

6 3101 7ВВ	81
И» пример* мшо. что терккчесям амражеш» (особевм осевые н тавгеишмь-
|) • мам ври перыам температур даже в 10* С эиачпелыш.

Расчет прогиба валков.
Прогиб валков зависит от
распорного усилия в разме-
ров валка. Распорное усилие
можно определить одним из
изложенных методов в зави-
симое» от режима перера-
ботки и свойств перераба-
тываемого материала или
зкелервмектальаым путем.

Считаем (рис. 27) реак-
ции опор сосредоточенными
на серединах шеек, а сим-
метричную нагрузку Р рав-

номерно распределеивоб с интенсивностью ц кг/см на части бочки дли-
ной о(Р -?о) Подсчитаем прогибы от изгибающего момента (/») и
перерезывающей силы (/•).

Энергию деформации от изгибающего момента обозначим иа, а от
перерезывающих сил — У.; добавочную внешнюю силу, действующую
ю

Рмс. ЯГ Схем» «трупа аажи для оаредме-
гаа срогаба
аа валок в рассматриваемом сечевяи, обозначим через Р* Стрелы про*
гиба по середине валка [41]

Как известно,

Следовательно,

•/« + /. = т

и* - Г «!*.

“ ) 2Е1

Ш. V 1 См

№,	"	ы]М'9Р»

Вводя добавочную салу Р», приложенную посередине валка, получа-
ем симметричную эпюру.

На участке 0 < х < имеем

л-М + -Ь-,-
2	2

М-Лх--^ + '2й.;

2	К.2

ам х
= 2 '

На участке 2~<х<-|-нмеем

Учитывая наличке трех участков («х — 0-г г, *-« + — ; х«
°РЙ иомеитах инерции сечения шейхи /н и бочки /«.

получаем

+^Т(-?+^)1л+^х[-г+

+-Т—Н'-!7±)’]т‘ь-

Интегрируя и приравнивая Р» нулю, получим
гжг]»*—')] м

Стрела прогиба от действия перерезывающей силы I/. -

№в ее
Перерезывающая сила составляет,
па участке а < х < *

на участке < х <

Интегрируя по участкам (х — 0 + с; * — с-ь иж»^* । * )
при сечениях шейки Лм к бочки Р«, получим

Интегрируя и приравнивая Ра нулю, получим

-Н2^-1)]-	(М4>

Общая стрела прогиба в среднем сечении бочки составит

+^!“-т+2сй-)]1-	(М5>

Пример € Определять стрелу прогиба а срыпсн сечены чугунного мака наруж-
ный диаметр 610жм. внутренакй 3|ожж; дала бочки 1750мм, даны шейхи 450 жж; дне
иетр шейкн наружный 430жл, внутренний 150 мл Дшюаияпльные данные ада расчета
саиуюшле л -175 + 45 - 220 б -175 еж: С- — - 223 ем: Оа-6|—2-2-57 еж;

4« - 31 Сж; 0. - 43 см; б. - 15 ем; « - 600 кГЦг, Р - 600 175 - 105 000 кГ. Е-
-Ц иРхГ/аР, 0-4Л-1О>д/7«ж>.

Площадь

Рв-	(57»-31«)о 1800 аЛ

“^-(43»—|Б«)-> 1275 ем».

Моменты иаероы

Л в -	(57* - 31‘) - 473 • 10» еж»;

/. «	(Ю> -15»} -1» • |0»

84	64
По уравнению (203) ияходям страну прогяба  среднем сечеяви бочки валка от
действии нагибающего момента

.	105000

'-аг1у«..ш №'8

По уравневяю (20*) определяем стрелу прогиба в среднем сечении бочки валка от
действия перереаывающей силы.

,	105000	Г„.	175	„,/1800	\]

,я~ 1 4.5 10» 1800	2 + 2 22,5( 1275	)] “

«6,3 1<Га ди в 0,06 хи

Рид 28. Эскиз валко валысов е размерами

Мощность, передаваемая приводными колсеаии, Н, — 71,2 кет, фрикционными ко-
лесами И, - 28.7 кет; скорость вращения валка л - 19.4 обелим

Римеры валка представлены на
рис. 28
Пря расчете пренебрегаем силой
тяжести валка и колес, посаженный
на нею (эти силы действуют на валок
в плоскости, перпендикулярной к
направлению распорного уалия, к
по сравнению с ним невелики).

Схема нагрузок иа задний валок	_

представлена иа рис. 29	Рис 29 Расчетная схема валка иальаов

Опорные реакции от действия распораого ушлхя



Крутящий момент а сечениях /. И, III, IV, V, VI и VII валка, т е со стороны при-
водного колеса (см ряс. 28),	е

М^-97500 -^-»97Б«>-—-355М0 кГ См
Крутаяи* момент в сечениях VIII, IX я X маха, т е со стороны фракиампы!

Мл-97500

.97500^-.

Осевс* мошат сопротнелевия сеченяЯ /, И,11!

. 10000 см».

Полярам* момент

Г^-2Г,-2 7400-14800 м*;
Гл - 2»,-2. 10600-21200 см*.

Иагнбашме маряякям в аяеняях I, II, III

А^-ЗД-аЗОО-17.5- 780000 кГ-аК
М|-ед-43500  22.5-МГ000 «Леи;

т-бч-юэоооояг.м.

Ил

сечениях /, И, III

М,

М,

>760000

3140
980000

' 7400 ’
1880000

’ 10600

• 9Л2кГ1аЛ

. 137 «Г/оЛ

1182 кПс»' ат. д.

Налряжееве хручеюгя а сечениях /. II. III

М„, 855000
Г “ 6280 “

П₽1

т,-24лГ/ем'. т,-4.8 «Г/м*.
еяяя для валка (чутуя)

’м -	« + -4* К* + 4«* .

.257 *Г/са*.

Допускаемое напряжеине о* “ 378 сГ/м*
Прямленные напряжения для остальных сечевик валка-
о^-НЗкГ/м»;

о«л -182 кГ/аЛ

102 «Г/оЛ
_ 132 «Г/м*;
оа₽|-116 кГ/аЛ

V90 кГ/сМ';

0^-87 хГ/««;
аП) ч 82 кГ/аЛ
аш и -82 кГ/ек’.

Максимальное напряжет возникает в сечении I; уточняем расчет мото сечения
Запас прочности в» нормальным ивпряжекиям

+*+тл -цуМ!

где *е— эффективный коэффтиют концйпрааик^порыальиых напряжений при вели-
чии галтели—-—-0.056 к-7-—=:— 131;

।	Л 320	<1	320	'

*(,-!+» К*Д-Ц = 1+0.6(1,66-п-1,4,-

320, равный в - 0.7.

в — мвсппабвый фактор для сечения диаметром
вг — переживая чат нормальных напряжений.

о.—среднее напряженке цикла нормальных напряжений; <т« - 0;
в_| — предел усталости для чугуна при нагибе (в., — 1000 кГ/м»)
Запас прочности по касательным напряжениям

.____™ 1 _1=1

28 + 0.1-28

еде *т — эффективный коэффициент кояпеятрапик.

йх-1+оЦЮ.,-11- 1+0.86(1.4-1)-1.342;

т_| —предел усталости чугуна при кручеши (т.( “ 700 кГ/и*)
Запас прочности я сечения I



Пример & Рассчитать ва прочность верхний валок 5-обраэното каландра, опреде-
лить макснма.тшый прогиб. Мощность. снимаемая с верхнего валка. - 100 кет; рас-
порное усилие между валками соответствует 4 “ 1100 кГ1ем; рабочая длина валка (иа
которую действует распорное усилие) Ь — 2800 мм; расстояние между подшипниками
I — 3600 ли. диаметр бочки 950 мм; схема нагружения валкой представлена ва рис. 30,
а равхеры валка — ня рис. 31

Определяем усилия, действующие на валки Распорное усилие, действующее на боч-
ку валка.

Р-1100 - 280 - 308000 кГ.

। Крутящий^ момент, снимаемый с верхпего валка, при скорости о — 40 м/млш (я
«л,-97440— -97440-^--72000 кГ ем

Полагая, что угол аахяата валками резиновой смеси а -40*. определяем равнодейст-
вующую распорного усилия при калвндрнромнкн

$ -----^5" “ 3п'о2У -’З.З 10* кр

сое 20	0,9397
си к ооеерхиосп валка,

2М.

2 72000

Графическим способом определяем остальные велпини нагрузок, действующих на

С- 17000 кГ; 5 -
Я,- 330000 кГ; Я,

где в —сила тяжести валка.

5—распорное усилие между среанкма валкамк;

Тг — окружное усилие между средними выхами,
Я, — равнодействующие верхнего валка,
в ~	сил, действующи ва средние вакки

Сила, девствующая на осн на-
жимного акт.

-Л1 соз 18“-330 000 X

X 0,951 -314 000 хГ.

Проверяем валок ив прочность
Опорпме реакции

Изгибающие моменты а сече-
ниях I я и

175000 40-

7000000 кГ см.

_____	35000 280»

" 1	2	280	8

- 19250000 кГ ем.

Рис 30 Схема нагружения еалхоа 5 образного
каландра при двусторонне* обкладке

Определяем фактические на-
пряжении в сечениях / н II —
- 19400 с* я V,, - 82 800 см>>

7 10*



19250000 _ . .

-Ей—232

Допустимое напряженке (предел усталости на изгиб при симметричном цикле для
пысококвчествеопого кокильного чугуна О-, - |400кГ/сл>, запас прочности п - 3.1) бу-
дет равно

-^- = 450 кГ/см*

Фактические напряжения меньше допустимых

Махснмаяькый прогиб будет а среднем сечении валка, определяем но уравнении»
(206) этот прогиб от расвориого умлни (Е - 1,2 • 10* кГ1е&\ О — 4,8 10* кГ/сж*; I» —
-3758 100 еж*: /. -375000 сл>; Рг - 0120 и?-, Р„ - 2510 сж>)

Нзх I.» .'о. З.7.. ,»1» Я"-'	>» + »>• +

Рае 3! Схема маха 5-обраавоп> шлендра к расчету ва прочность

Рис 32 Расчета схеме аелха кв-

110. ПОДШИПНИКИ

До недавнего времени на вальцах н каландрах широко применялись
подшипники скольжения с вкладышами из бронзы В целях экономии
бронзы вкладыши в этих машинах можно изготовлять разрезными на-
груженный (рабочий) сегмент нэ бронзы н ненагружениый — нз
чугуна.

В машинах, на которых вальцуются мягкие массы (распорные уси-
лия невелики), бронза может быть заменена менее дефицитными анти-
фрикционными сплавами (ЦАМЮ-5 н др).

Условия работы подшипников вальцов к каландров весьма тяжелые
В некоторых машинах нагрузка на подшипник доходит до 60000 кГ.
При работе подшнлаяков скольжения выделяется значительное коли*
чество тепловой анергии; температура цапфы может доходить до 100* С.
Поэтому корпус подшипника скольжения необходимо охлаждать водой.
Подшипники скольжения вальцов и каландров смазываются индустри-
альными маслами.

Основной недостаток подшипников скольжения—возможность пере-
коса и защемления цапф во вкладышах при прогибе валков от распор-
ных усилий. Для предотвращения этого недостатка зазор в подшипнике
приходится несколько увеличивать (по сравнению с аналогичными под-
шипниковыми узлами). Прн увеличении зазора ухудшаются условия
смазки, не обеспечивается режим жидкостного трения.

В связи с этим валковые машины в последнее время проектируются
к изготовляются в подавляющем большинстве случаев с самоустанавли-
веющимися подшипниками качения

Как правило, устанавливаются стандартные подшипники скольжения;
в некоторых случаях, при значительных нагрузках, приходится заказы-
вать специальные подшипники (по согласованию с 11КБ подшипниковой
промышленности)

Для смазки подшипников качения применяются в основном конси-
стентные смазки. Система подачи смазки —индивидуальная или центра-
лизованная. Возможно также применение жидких масел пря централизо-
ванной системе смазки в охлаждения подшипников

Конструкции подшипниковых узлов. Рассмотрим узел нижнего под-
вижного подшипника трехвалкового треугольного каландра (рис 33).
Радиальные сферические роликоподшипники 10 установлены на кониче-
ских цапфах валка. Левый подшипник закреплен жестко, правый может
смещаться по осн при температурных деформациях. Система смазки
подшипников централизованная.

Масло подается в верхнюю часть корпуса 8, стекает н отводится из
нижней части корпуса. В нижней части корпуса уровень масла поддер-
живается на лниик роликов. Масло служит не только смазкой, но и теп-
лоносителем — отводит часть тепловой энергии при циркуляции

В нижней части корпуса предусмотрено термореле, при помощи кото-
рого температура корпуса поддерживается в пределах 70—80* С

Левый роликоподшипник регулируется прн помощи крышки 7. уста-
новочных колец 4 (торцы колеи подшлнфовываются), прокладок 5 и
фланца 6, который через лабиринтное кольцо воздействует на внутрен-
нее кольцо.

Правый подшипник фиксируется прн помощи гайки /, поджимаю-
щей лабиринтное кольцо 3. Лабиринтное кольцо 3 упирается в инжиее
кольцо правого подшипника

Гайка / вращается на резьбовых полукольцах 2 и фиксируется вин-
том. установленным в верхней разрезной части

Короусы подшипников, лабиринтные кольца и крышки литые, из
стали 45Л.

Рассмотрим подшипниковый узел валков вальцов (ряс 34) со стан-
дартными сферическими роликоподшипниками Правый подшипник жест-
ко зафиксирован, а наружное кольцо левого подшипника не зафикси-
ровано.

Плавающий левый подшипник находится со стороны фрикцион-
ных колес (на чертеже не показаны). Для смазки этих подшипников
применяется солидол жировой УС-3. Осевые зазоры в лабиринтах регу-
лируются прн помогав разрезных гаек 6, которые затем стопорятся на
резьбовой втулке 6 прн помогая болтов 8 В нижних частях корпусов
К
подшипников предусмотрены отверстия для промывки роликоподшипни-
ков. Корпусы подшипников отливаются на стали 45Л. а втулки, крышки,
кольца — из стали Ст 3.

В случаях особо тяжелых условий работы, вызываемых большими
распорными усилиями, на каландрах возможно применение многорядиых
радиально-упорных роликоподшипников. способных воспринимать весь-
ма большие радиальные нагрузки в сочетании с относительно небольши-
ми двусторонними осевыми нагрузками. Например, в подшипниковом

Рис. 33. Поляклва» валка калам;*:

узле четырехвалкового каландра (валки 050 X 2800 *к) ди изготовле-
ния транспортных лент (рис. 35) использован четырехрядный радиально-
упорный конический роликоподшипник с двумя внутренними и тремя
наружными кольцами. Подшипник посажен на шейке валка с дистан-
ционной втулкой 2, которая вместе с крышкой 8 с левой стороны образу-
ет лабиринтное уплотнение С правой стороны лабиринтное уплотнение
образовано крышкой 8 и лабиринтным кольцом 9 Внутренние кольца
подшипников фиксируются на шейке валка разрезной гайхой 5, которая
проворачивается на резьбовом кольце 6, состоящем из двух половин

Кольцо 6 стопорится винтом 16. который ввертывается в шейку валка
Разрезная гайка о фиксируется болтами 17. Подшипники смазываются
маслом (индустриальное 50) от масляной станции Надежное уплотне-
ние достигается резиновыми прокладками и резиновыми уплотнитель-
ными кольцами 10. Масло подается в верхнюю часть подшипника и от-
водится снизу. Для уменьшения утечки масла с левой и правой сторон
подшипника установлены маслоотражатеяьныс диски 4.

Цилиндрически пята 12 (аналогичная имеется внизу, но не попала
в разрез) предназначена для самоустановки корпусов подшипников при
перекосе валков.

Рассмотрим компоновку подшипникового узла перекашиваемого вал*
ка (рис. 36).

В корпусе подшипника / смонтирована червячная передача, прн по-
мощи которой перемешается клин 7. От вала 14 привода червяка через
зубчатую муфту 13 приводится во вращение червяк н червячное коле*
со 4 червячное колесо закреплено на валу винта 6 н вращает винт в

Винт б проходит через клин 7 свободно В клин 7 вставлена бронзо-
вая гайка 3. При вращении винта б гайка перемещает клнн 7 вправо или
влево, в зависимости от того, опускается или поднимается обойма под-
шипника 15, которая опирается на клин Упорные шарикоподшипники 2
поджимаются упорным фланцем 3 Это позволяет воспринимать осевые
усилия винта о в обе стороны, в зависимости от направления вращения
червячного колеса 4.

Обойма 15 радиально-сферического роликоподшипника 12 может
перемещаться от верхнего в нижнее положение на 64 мм. От централизо
ванной системы смазки жидкое масло подается в узел подшипника 12
через отверстие в верхней части обоймы 15 Масло отводится через свер-
ление в ннжней части обоймы (на рис. 36 сверления не показаны) Узел
привода винта 6 смазывается через прессмаслеики

В подшипнике скольжения трехпалкового каландра (рис 37) вкла-
дыш 5 из бронзы, а корпус 1 из чугуна Система смазки подобных под-
шипников. как правило, централизованная Циркулирующая в системе
смазка охлаждает подшипник В необходимых случаях подшипник мо-
жет дополнительно охлаждаться водой

Расчет охлаждения подшипников скольжения В результате трения
в подшипнике скольжения выделяется значительное количество тепло-
вой энергии, которую необходимо отводить

Если подшипники не охлаждать, то температура вкладыша подшип-
ника превысит допустимую Кроме теплоты, выделяемой из-за трения,
возможен подвод теплоты к подшипнику от нагретого валка. В этом слу-
чае необходимо суммировать тепловые потоки к подшипнику

Количество теплоты, выделяемой в подшипнике скольжения, можно
определить по формуле

р, „3600^-.	(206)

где /—длина цапфы в см;

3 — диаметр цапфы в см;

Л— удельная работа трения, которая превращается в тепловую
энергию.

Удельная работа трения

Л — р^ор. кГ м/(см* сск),	(207)

где Рг» «-	— среднее удельное давление па цапфу,

Р—радиальная нагрузка от силы распора, приходящаяся
на цапфу, в кГ;

о —окружная скорость цапфы в м!сек,
п — скорость вращения валка в об/мин,
и — коэффициент трення

Если Л < 13 кГ’мЦем*’Свк), то можно ограничиться естественным
охлаждением цапф Если же Л > 13. то необходимо принудительное
водяное или масляное охлаждение валковых подшипников при прнну*
днтельном охлаждении от подшипникового узла нужно отвести теплоту,
определяемую по формуле (206).
Рис. 36. Подшвпкяк вереииммеыого ши
Уравнение теплопередачи можно записать следующим образом:
О^кРА/*.	(208)

где	к — коэффициент теплопередачи от разогретого масляного слоя

к охлаждающей воде, циркулирующей в каналах корпуса
подшипника;

Р  ПД—поверхность теплопередачи (П — смачиваемый периметр ка*
нала охлаждения; Д —длина канала);

Д4р —средняя разность между температурами поверхности вклады-
ша и воды.

В данном случае разность температур незначвтельна; вместо лога-
рифмической средней разности температур можно принимать средне-
арифметическую разность, т е

Д/с = ^--^=-. (»»>

где <«и—температура поверхности вкладыша (не должна превышать
конечная температура охлаждающей воды;

/« — начальная температура охлаждающей воды
Коэффициент теплопередаче

где впд—толщина стенки вкладыша в м;

6,—толщина стенки корпуса подшипника (доканала охлаждения)
в м;

Хлм, Х«—коэффициенты теплопроводности материала вкладыша и кор-
пуса (соответственно) вкмл/(ж-ч-*С);

а, — коэффициент теплоотдачи от стенок каналов к охлаждающей
воде в кк<м/(ж*-«-*С).

Коэффициент теплоотдачи определяется в зависимости от режима
движения воды в каналах охлаждения по одному нэ критериальных
уравнений конвективного теплообмена [86].

Режим движения определяется по числу Не
Ие,--^-.

где о — скорость движения охлаждающей воды в канале (обычно
о = 0.1 4-0,3 м/сек),

4м»" ——эквивалентный диаметр канала (Г—площадь сечения

канала, П —периметр сеченая);

V — коэффициент кинематической вязкости воды в мЧсек.

Среднюю температуру охлаждающей воды можно определить на ос
новации уравнения теплового баланса

0, = 3600оЛ(<м-/м)кка1/ч1	(211)

где с —объемная теплоемкость воды

Конечная температура охлаждающей воды

Методика расчета охлаждения следующая По уравнению (208) на-
ходим значение Д(ер (определив предварительно (?.; А и Е), затем по
уравнению (212) находим конечную температуру охлаждающей воды
г»; по уравнению (209) находим температуру поверхности вкладыша
/«.м, которая не должна превышать бО’С:

/«-Д/м + -Ь42=1-<60‘С-	(213)

Если 1т, определенная по уравнению (213). превысит 60°С, то не-
обходимо интенсифицировать процесс охлаждения (повысить скорость
движения охлаждающей воды, увеличить поверхность охлаждения
и т.п.).

Расчет подшипников ив прочность. Подшипник скольжения рассчи-
тывается на удельное давление. Удельное давление проверяется по фор-
муле

/’ив<р4/,	(214)

где А... — максимальная за цикл нагрузка в кГ\

4 —диаметр подшипника в см\
(~длнна подшипника в см;
р — допустимое удельное давление в кГ/сяЧ
96
В зависимости от .материала вкладыша  режимов трения выбирает*
ся р. Например, вря полужкдкостном трепни стали по чугуну р •“
— 30 кГ!см\ при трении стали по бронзе р — 60 кГ1см*\ ори жидкостном
трении соответственно р “ 200 и 660 кГ/саА

Подшипник скольжения проверяется тапке по характеристике ро
(обычно ро - 30 + 70):

(215)

где Р,р—средняя за цикл нагрузка в кГ;

/—длина подшипника в сл;

о—скорость скольжения в *1сек±
л — ошростъ вращения в об/ашк.

При расчете подшипника по гидродинамической теории смазки необ-
ходимо предусмотреть, чтобы толщина масляной пленки была больше
суммы высот неровностей поверхностей цапфы н подшипника (при оцен-
ке высот неровностей следует пользоваться ГОСТом 2789—51)

Расчет ведется по формуле

А.и„-55.10Г'Ч-К.^^.,	(216)

где ЛМ1м—толщина масляной плевки в месте наибольшего сужения;

1> — коэффициент динамической вязкости масла в спз;
л—скорость вращения в об/шн;

р—удельное давление в кГ1с&.
Д—диаметральный зазор в мм;
«/—диаметр цапфы в мы;

с—поправка иа конечную длину подшипника;

е-1+у-.

Для бронзовых вкладышей прн -у- — 0,0016 величина ”
-4264-670	Р “*

Подшипники качения обычно подбирают по каталогам, в зависимости
от нагрузки н скорости вращения, а затем проверяют на долговечность.
Проверку на долговечность рассмотрим на примере.

Праакр 7. Определить аолгооечяостъ радяапиыя двухрядных сферических рохххо-
подшношкое № 3003156 (ГОСТ 5731-57). усгаммепшх на чегырехввяховоы уиимр-
сальном каландре с виши 500 X 1250 (л — 32 об/мин). Коэффициент работослособ-

С —0(яЗ)в-3 —1800000, (217)

где в—приведенная радвадмах нагрузка,
л—скорость вращения валяв;

Приведенная ринагаая аягруви
«-(ДО+мфед,

(218)

ТЗатЯе
Осетия ветру

Подставляем

«а «авнтаи, поэтому ее не уеятываеи Формула яркие

Ч-К^К,.	(219)

9-1 .28000- 1.2 1 —36000 кГ.

На урааяеяжя (217) яаходнж
(лЛ)®-3-

1600000

35000

Прк этой дано: работоспособность оодшвнннха (.4 3003164) С- 2 100000; статнее-
схм нагрузка С«г - 100000 «Г; скорость прашина зада л - 33.4 об/мин

Определяем переменную нагрузку ₽»... действующую на подшипники. пользуясь
диаграммой (рае. 38) щпиа работы зальиоа, полутеням экспериментально (66)



где Л — моешь смели шейка вмята (63Л ей*):

у “ 22* — угол между горвэояталыо к направлением действия усилия Р,„,
I—длила графика по осн I в см-

а<в1« —среднее кияимадьаое иаврдхеазе в шейке винта в кГ1см'.
о< В>1 — среднее максимальное напряжение в шейке винта в кГ/еМР,

1< — длина отрезков по осн I. изображающая данный промежуток временя, в см

63.5
соз 22*
При пом оо табжае мамрамшта [66]

и

С-РиЛЛЛг-20300 1.8 - 36500 кГ,

(л*)° ’ -

2100000
' 36500

$ 11. СТАНИНЫ И ФУНДАМЕНТНЫЕ ПЛИТЫ

Станина машины воспринимает все возникающие при работе статиче-
ские и динамические нагрузки, обеспечивает неизменность относительно-
го положения смонтированных на ней узлов и деталей, снижает (гасит)
амплитуды колебаний до допустимых пределов, передает нагрузки на
опорную плиту нлн фундамент

Станину необходимо рассчитывать на прочность, жесткость и вибро-
устойчивость

Обычно станина—самый тяжелый элемент машины; ремонт станины,
как правило, сложен н длителен (требуется частичная нлн полная раз-
борка машины). Поэтому при конструировании станин особое внимание
необходимо уделять ее прочности и износостойкости Изнашиваемые
части станин (направляющие и др ) желательно изготовлять в виде смен-
ных, легко заменяемых деталей.

Масса станин вальцов достигает 20 г. а каландров до 50 т Поэтому
при конструировании станин нужно учитывать условия транспортиро-
вания » монтажа машин В ряде случаен необходимо проектировать тя-
желые станины составными из двух к более частей

Отдельные части ставвиы должны надежно и жестко связываться
болтами, отдельные стойки — поперечными траверсами и т. п Самым на-
дежным методом является соединение частей станины на фундаментной
плите (цельной или составной), увеличивающей жесткость системы и
равномерно распределяющей силу тяжести машнны на опорную поверх-
ность фундамента В ряде случаев фундаментные плиты воспринимаю?
опрокидывающие моменты, создаваемые приводом машины При конст-
руировании составных станин следует избегать болтовых соединений со
г	91
значительными динамическими растягивающими папряженкямн в бол-
тах (со временем болты вытягиваются).

Прн изготовления литых стальных или чугунных станин особое вни-
мание должно быть уделено снятию остаточных напряжение

При конструировании станин нужно предусматривать, чтобы не было
сечений с повышенными остаточными напряжениями Это относится
в первую очередь ко всякого рода приливам, фланцам, выступам и т. п.
Подобные конструктивные элементы станины желательно проектировать
отъемными, с креплением на болтах.

В теле станины нежелательно иметь отверстия с резьбой (в чугуне
резьба часто выкрашивается). Предпочтительнее устанавливать в стани-
не на прессовой посадке сменные стальные втулки с внутренней резьбой.
Прн запрессовке втулок их рекомендуется охлаждать (в жидкой угле-
кислоте и других охладителях); нагревать станину не рекомендуется.

Станину рекомендуется по возможности (в пределах, допускаемых
расчетом на внброустойчивость) облегчать, т. е. конструировать ее полой,
с ребрами жесткости, связывающими перемычками и перегородками,
главным образом поперечными. Обычная толщина стенок и перегородок
для легких станин от 12 до 15 мм, для средних станин от 18 до 22 жж и
для тяжелых станин от 26 ДО 35 жж.

Для удобства монтажа н ремонта малонагруженаые станины изготов-
ляются обычно открытого типа. При больших нагрузках часто применя-
ются рамные конструкции

Конструкция станин я фундаментных плит. Станины вальцов бывают
обычно двух типов—закрытые и открытые. Закрытые станины представ-
ляют собой цельную чугунную отливку с обработанными параллельными
поверхностями для установки н перемещения подшипников с валками.
Валки прн монтаже н ремонте заводятся в такие станины сбоку, для че-
го необходимы специальные монтажные площади возле вальцов.

Основной недостаток стаанны этого типа —необходимость полного
демонтажа вальцов в случае поломки всрхией поперечины—траверсы,
воспринимающей большие усилия. Отечественная промышленность в пос-
ледние годы отказалась от изготовления станин вальцов закрытого тапа

Открытая станина вальцов (рис. 39) состоит из двух частей- основа-
ния / и верхней траверсы Я. скрепляемых болтами Направляющими для
валковых подшипников являются фрезерованные поверхности А В перед-
ней части станины имеется гнездо о для расположения гайки механизма
регулирования зазора валков. Сопрнквсвющнеся поверхности основания
н траверсы тщательно строгаются.

Обе стойки станины устанавливаются не общей фундаментной плите
и скрепляются поперечными стяжками. Основным достоинством рассмот-
ренной конструкции является удобство установки и снятия валков с под-
шипниками. а также легкая смена верхней траверсы.

Станины валыюв изготовляются коробчатого и таврового сечения.

Как показали исследования [3], станицы с тавровым сечением более
технологичны и значительно легче по сравнению со станинами коробча-
того сечения. Тензомстрнрованне таких станин (3] позволило определить,
как распределяются напряжения в различных сечениях В табл. 13 при-
ведены иапряження, замеренные прн тенэометрированин. Расположение
датчиков видно на рис. 39.

В современных крупных каландрах применяются, как правило, цель-
ные станины закрытого типа с боковыми проемами, ширина которых на
50—80 мм больше максимального диаметра валка. Это позволяет выни-
мать и заводить валки через окна без дополнительных монтажных уст-
ройств
100
Для достижения жесткости конструкции и параллельности осевых
плоскостей станины связываются внизу фундаментной плитой, а сверху
специальной чугунной траверсой, расположенной параллельно осям
валкое. В отдельных случаях применяются стальные тяги или распор*
ные трубы.

Рас. 39 Сталин аальцоа.

Таблица 13

Станика Г-образпого четырехвалкового кордного каландра (рнс. 40)
имеет тавровое сечение, рпа крепится на сплошной фундаментной пли-
те 3 болтами 4. Левая н правая стойки 1 и 2 станины соединены стяж-
ными болтами 5. В местах установки подшипников валков предусмот-
рены накладки б, предохраняющие валковые подшипники от перемеще-
ния в стаипне.
В станине четырехвалкового каландре (рис 41) с 5*обраэныы рас-
положением валков окна для подшипников укреплены специальными
накладками 3 нз листовой стали.

Фундаментные плиты (цельные или сборные) вальцов отливаются
обычно нз серого чугуна В последние годы для вальцов малых разме-
ров применяются железобетонные плиты Рассмотрим типичную кон-
струкцию фундаментной плиты (рис. 42) нз серого чугуна Для умень-
шения массы плиты в отливке имеется полость Плита имеет прнлнвы

для установки редуктора
Ж (вода и электродвигателя

я облегчения транспор-
тирования в плите преду-
смотрены отверстия При из-
готовлении железобетонных
фундаментных плит (рис. 43.
о) в форму до заполнения ее
бетоном закладываются об-
работанные платмки 3 нз ли-
стовой стали На эти плати-
ки затем устанавливаются
опорные части станины и ре-
дактора

Арматура плиты (рис.
43. б) состоит из отдельных
каркасов 4 и 5 нз прутковой
стали Ст 5 диаметром20зи<
Каркасы 4 и 5 свариваются
между собой точечной свар-
кой и соединяются хомута-
ми 6, изготовленными из
прутка диаметром 6 мм
Масса арматуры составляет
около >2% от массы плиты
Для облегчения в плите
предусмотрены проемы 7.
Железобетонная плита изго-
товляется о металлических

Рис. 40 Статна чегарехвалкомго Г-обрва- формах

вето каландра.	Для обеспечения соосно-

"" ПРН “Октахе и демонта-
шш	же каландров стойки станин

крепятся к фундаментным
плитам болтами и прнэонными штифтами Нижние гайки болтов или
шпилек, с помощью которых крепят станину к фундаментной пЛите, за-
водятся обычно через боковые окна в плите

Диаметр станинных болтов (шпилек) рассчитывают иа усилие, не-
сколько большее усилия от действия опрокидывающего момента

Практически диаметр этих болтов

а - 0,Ш + (5 ч-10) мм,
где Д — диаметр валка.

Площадь соприкосновения плиты с фундаментом определяется ис-
ходя нз удельного давления на фундамент от силы тяжести каландра и
опрокидывающих усилий Удельное давление принимается равным 15—

Плата может быть рассчитана как балка ва упругом осяованин
Практически высота плиты принимается равной ОЛР (половине диа-
метра валка)

Матернах ставив и допускаемые напряжения. Станины каландров
в большинстве случаев отливаются ю серого чугуна марок СЧ 12-28,
СЧ 16-32 и СЧ 18-36 (ГОСТ 1412—64). Реже изготовляются стальные
сварные станины нэ проката. При повышенных требованиях к прочности
н износостойкости изготовляются станины из модифицированного чу-
гуна, например нарки СЧМ 38-60.

Станины вальцов отливаются иногда нз стали 45 (ГОСТ 977—66).

При конструировании литых чугунных станки п плит необходимо
учитывать, что с увеличением твердости чугуна возрастают внутренние

Рже. 42. Фушжиаятажя чуг]

напряжения в отливке. Поэтому ае следует без надобности применять
чугун марок СЧ 28-48, СЧ 24-44 и СЧ 21-40.

Станина работает, как правило, под действием сложной системы пе-
ременных во времени сил. Геометрическая форма станины также обычно
очень сложная Все это не позволяет точно рассчитать станнпу на проч-
ность; поэтому приходятся принимать обычно пониженные допускае-
мые напряжения и повышенные запасы прочности

При выборе допускаемых напряжений следует учитывать, что ста-
нина является наиболее дорогой и ответственной деталью машины. Она
должна быть настолько прочной, чтобы была исключена ее поломка
Увеличение же сечений станин сверх требуемой прочности для получе-
ния большей жесткости не является оправданным.

Для обеспечения целостности станины ее необходимо гарантировать
от разрушения усталостного характера, а также от разрушения ори
104
Рас. 43. Плат* фукмматма жмеаовепиши
перегрузке, которая на практике в большинстве случаев неизбежна из за
неравномерной подачи материала в валковую машину или нз-эа попа-
дания металлических предметов в зазор машины

В ориентировочных расчетах для литых стальных станин из стали 45
допускаемые напряжения принимают в пределах 400—500 кГ/см1, а для
станин из чугуна указанных марок —а пределах 120—200 кГ/см1.

Рис. 44 Схемы стакяяы аалцов:

Рае 45 Схема нагрузех, вейегауюшях па

Расчеты стая ни на прочность. Станины валковых машин относятся
к рамам с жесткими или шарнирными соединениями Для расчета ста-
тически неопределимых систем используются канонические уравнения
метода сил и метода деформа-
ций (52].

Расчеты рам применитель-
но к станинам валковых ма
шин приведены ® работах [4,56,
84) Можно рассматривать [4]
три расчетные статически неоп-
ределимые схемы для станин
вальцов (рис 44).

Схема рис. 44, а характер-
на тем, что в соединении меж-
ду ногами стойки и траверсой
имеется нсвыбранный зазор в
замке (углы между осями
верхней траверсы и верхними
консолями станины могут ме-
няться). В связи с этим расчет
станины по этой схеме сводит-
ся к расчету Н-образной рамы с горизонтальными силами на верхних
консолях Траверса как деталь в этом случае распорных усилий не вос-
принимает

Схема, изображенная на рис. 44, б, характерна тем, что соединение
траверсы с верхними консолями рамы осуществляется без зазора (углы
между осями верхней траверсы и верхними консолями могут меняться,
однако траверса будет воспринимать растягивающие усилия).

И, наконец, схема, изображенная на рис 44, в, характерна жестким
сопряжением верхней траверсы с консолями станины В этом случае
имеем схему замкнутой прямоугольной рамы на ногах

Прн расчете по любой из схем следует считать, что ноги рамы заде-
ланы, т. е закреплены иа фундаменте.

Анализ усилий на основе канонических уравнений (4] по указанным
трем схемам показывает, что при расчете по третьей схеме моменты
в нижнем поясе, в сопряжении его со стойками и особенно на фунда-
мснтной плите, значительно ниже, чем в открытой раме. Изгибающий
момент в верхней траверсе при этом незначителен

Эквивалентные схемы для расчета станин каландров могут быть
различными. Схемы зависят от числа и формы расположения пар вал-
ков, определяющих направление действия передающихся на станины
распорных усилий

< В работах (4; 56] рассмотрены схемы и метод расчета станин Г об-
разных каландров, пользуясь расчетной эквивалентной схемой для
расчета станины каландра с 2-образным расположенном налков
(рис 45), можно по аналогии составить схему для расчета станин ка-
ландров с 8-образным расположением валков Метод расчета станин
остается для всех каландров одинаковым.

$ 12. МЕХАНИЗМЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ ЗАЗОРА

Толщина резиновой нлн пластмассовой полосы, резинового или пласт-
массового полотна, покрытия или пленки, получаемых в процессе валь-
цевания и каландрирования, зависит от ряда факторов Основными из
них являются постоянство и точность регулирования зазора между вал-
ками машины, наличие зазоров в валковых подшипниках, изменение
температуры смеси, постоянство и величина скорости вращающихся вал-
ков, наличие запаса перерабатываемого материала в зазоре, равномер-
ность питания машины и т д

Зазор между валками устанавливается механизмом регулирования
зазора, перемещающим подшипники одного из валков В вальцах чаще
всего перемешается передний валок относительно заднего — неподвиж-
ного Подшипник подвижного валка в вальцах перемещается с помощью
нажимного винта с гайкой ручным способом или прн помощи электро-
двигателя через соответствующую передачу.

В каландрах зазор регулируется только с помощью электромехани-
ческого привода Из-за действия указанных факторов не всегда удается
получить постоянную толщину выходящего материала при установлении
постоянного зазора. Поэтому необходимо автоматическое регулирование
толщины выходящего материала

На величину зазора между валками, а следовательно, и на толщину
получаемого изделия влияет распорное усилие, деформирующее валок.
Это влияние необходимо свести к минимуму

Влияние прогиба валков на процесс вальцевания ничтожно, так как
выпускаемый полуфабрикат подлежит дальнейшей переработке (кроме
рафинирующих вальцов, у которых зазор очень мал) Для каландров,
па которых материал окончательно профилируется, деформация валков
скажется на толщине получаемого профиля, параллельности и кривизне
сечения материала

Компенсация прогиба вшмеоо каландров

Методика определения максимального прогиба в среднем сечении
валков приведена выше

Искажает очертания профиля зазора в сущности не абсолютный про-
гиб валка, а разность прогибов в середине бочки и у кромки зазора
В предельном случае кромка ленты совпадает с кромкой бочки Поэто-
му необходимо определить стрелу прогиба валка у края бочки Г

Методика расчета а данном случае такая, как и прн определении про-
гиба посередине бочки; добавочную силу Р» прикладываем не в середи-
не валка, а у края бочки (см рнс. 27)
На участках0<х<свс<*<момент

_«=Л(в_н
арв зв {	'

Прогиб от момента

+ И(“-'>г5Г("-'1л+^ I [>-

-х)\4(.-д)л].

После интегрирования и простейших преобразований получим
«У8‘‘(‘й'_1)+“'+1‘_1“’]'	(и"

Определяем прогиб от перерезывающих сил

На участках 0<х<сис<х< перерезывающая сила
На участке < х < перерезывающая сала

О— — — рД--2* р,а~*-
8*	28	’ 2я

ас _ а —8
8Р*~ 2и '

На участке 2^<х <в — с и а—с <х< а перерезывающая сила

О	?____Р а~* •

Ч“ 8* “	2	' 2с '

80 [_ о —3
8Р» “ 2я '

Прогиб от перерезывающей силы

После интегрирования и алгебраических преобразований получаем
,;-^Н^-‘)+^]- , т

Полный прогиб валка у края листа

с _ /;+Г. - Р[^ [вс- (Л. -1)+«+в-_2Л-] +

+ «М'(-й-')+±?В-	«

Разность прогибов в среднем сечении бочки а у края листа

1 1	8 I 48Е/в Т ОГв Г

Весьма важной является проверка зазора в подшипнике на защем-
ление шейки валка. Для работы цапфы необходимо, чтобы радиальный
зазор цапфы был больше стрелы прогиба шейки вале у выхода ее из
вкладыша (отсчет ведут от оси, проходящей через среднее сечение шей-
ки; у одного конце вкладыша прогиб положительный, у другого—отри-
цательный) В современных конструкциях каландров прогиб валков от
распорных усилий компенсируется следующими способами: приданием
рабочим валкам выпуклости (бомбировки) в середине бочки (величина
бомбировки определяется разностью диаметров в середине валка и на их
торце); дополнительным прогибом валков силами, приложенными по
концам валков (протнвоизгиб валков); пространственным смещением
осей неприводных валков относительно осн приводного валка (перекре-
щивание валков).

Бомбировкой называется равномерная описанная радиусом выпук-
лость на поверхности валка с увеличением се к середине; бомбировка
ДО. т.е разность диаметров в середине бочки Ое и у ее края О. равна
удвоенной величине прогиба

ДО - О, - О, - 2 (? - П	(224)

В любом сечении вала (рис. 46), отстоящем на расстоянии х от его
середины, величина бомбировки равна разности диаметров посередине
и в рассматриваемом сечении

ДО = Ое—

Бомбировка валов машнпы должна обеспечить одинаковое удельное
давление между ними по всей длине рабочей части валка При этом се-

редина верхнего валка прогнется к вер-
ху относительно его концов на величи-
ну /• под действием равномерно рас-
пределенной нагрузки, обусловленной
распорным усилием Р

При постоянной жесткости (Е„ 1,)
поперечных сечений прогиб рабочей
части верхнего валка

3&4ЕЛ

(223)

На нижний валок действуют, кро-
ме распорного усилия, силы тяжести
нижнего и верхнего валков Эти силы
вызывают прогиб нижнего валка, на-
правленный вниз в равный

.	(О. + С,~Р)М(12;-7А)	22-

Рис. 46 Расчетные схемы бомбяров- При вычислении прогибов учиты-
и*	ваются деформации рабочей части вал-

*ов только от изгибающего момента
без учета прогиба от поперечных
сил

Для того чтобы удельное давление по длине рабочей части валков
было равномерным, радиус г посередине бомбнрованного валка (пред-
положим нижнего) должен быть больше радиуса г« по его концам па
суммарную величину прогибов валов

«• = '« + /. + /»
или соответственно

1), = Ц, + 20м + /.).

Но Ос— Ос — ДО, откуда

Д0-2Л + М-

(227)

Уравнение (227) справедливо хак прн бомбировке одного из валков
каландра, так к при произвольном распределении бомбировки между
ннжпнм н верхним валками
по
Однако распределение бомбировки между валками влияет на вели-
чину скольжения, обусловленную бомбировкой, а также на степень из-

носа поверхности валка а на соотношение скорости листа а средней его
части н по краям

Скольжение в первую очередь обусловлено радиальной и тангенци-
альной деформациями валков в зоне контакта.

Диаметры сечений бомбированного валка уменьшаются от середины
к краям, поэтому окружная скорость наименьшая по краям, а наиболь-
шая — по середине валка Если бомбнроваи один ведущий валок каланд-
ра (рнс 47). то окружная скорость верхнего небомбнровэниого валка,
приводимого во вращение зубчатым колесом, в первом приближении

определится средним диаметром
нижнего вала. Только в двух сече-
ниях ЛЛ и ВВ окружные скорости
нижнего я верхнего валков будут
равны

На участке валков между сече-
ниями ЛЛ н ВВ окружная скорость
нижнего ведущего вала будет боль-
ше окружной скорости о. верхнего
валка. Ь этом случае возникает так
называемое положительное сколь-
жение ок>о«—окружная скорость
он ведущего вала превышает ско-
рость ведомого вала На участках

Рас. 47 Схема сжоросте* между кзог-
нуты ни валима

между концами валков и сечениями

ЛЛ н ВВ соотношение скоростей обрапюе о. > о„, что обусловливает
возникновение ва этих участках так называемого отрицательного сколь-
жения (окружная скорость ведомого валка больше скорости ведущего
валка)

При распределении бомбировки между валками пропорционально
нх диаметрам не будет скольжения, обусловленного бомбировкой, если
будет обеспечено пропорциональное соотношение диаметров нижнего я
верхнего валков по середине и по их концам

где О„ я О,—диаметры нижнего и верхнего валков в среднем сечеиян
рабочей части,

0^ н О' — диаметры этих же валков по концам рабочей части
На основании теоремы пропорциональности получим

где АО* “ В» — В*; ЛО, — О,—О'—соответственно бомбировка ниж-
него и верхнего валка.

Общая величина бомбировки двух валков равна сумме составляющих

ДО = ДО, + ДО,.	(229)

Решая совместно уравнения (228) и (229), получим

ДИ = ДО р« . ДО, = ДО -р-	(230)

" О, + о,	о«+о.
При распределении бомбировки между двумя валками каландра, хак
к при бомбировке одного только валка, окружная скорость в различных
сечениях бомбаровааиых валков различна (больше посередине, чем по
коанам). Однако разность этих скоростей лрк бомбировке обоих валков
примерю вдвое меньше, чем при бомбировке лишь одного валка; умень-
шается деформация каландрируемого ласта к увеличивается срок служ-
бы валков.

Рассмотренный случай распределения бомбировки между двумя вал-
ками следует отнести к двухвалковым, трехугольным, 2-образным ка-

ландрам и выносным
валкам остальных ка-
ландров других типов.

Рассмотрим рас-
пределение бомбировки
для трехвалковых вер-
тикальных каландров и
трех валков четырех-
валкового кордного ка-
ландра с одним вынос-
ным валком. В этих
каландрах неподви-
жен обычно средний
валок 2 (рис. 43), а
крайние 1 в 3 — под-
вижные. Между вал-
ками действуют рас-
порные усилия. Пред-
положим. что Р| >
> Р« Соответствую-
щими расчетами мож-
но доказать, что про-

гибами, возникающи-
ми от сил тяжести, по сравнению с прогвбоми от см Р, и Р» можно
пренебречь.

Для первой пары валков / и 2, прогибы которых направлены в одну
сторону, необходимая величина бомбировки прн Ь > /»

ДОг-з-ЗЛ-й.
а при /»> А соответственно

ДО.-з-2(/.-/0.

(231)

(232)

где / — прогиб валка / под действием силы Р>;

/« — прогиб валка 2 под действием разности сил Р»—Р>.

Для второй пары валков 2 и 3, прогибы которых направлены в про-
тивоположные стороны, необходимая величина бомбировки

ДО»_| = 2 (/, + /,),	(233)

где /« — прогиб валка 3 под действием силы Рг
Общая бомбировка всей системы аалкоа

ДО*- ДО(_, + ДО,_» - 2(/, + Ы.

(234)

Прн распределении бомбировки между валками следует учесть уд-
военную величину бомбировки среднего валка, так как он соприкасает-

ся с двумя крайними валками:
ДО*-^ + 210, +ДО.,

где ДРь ДО* АО» — величины бомбировки 1‘, 2 и 3-го валков

(235)
Для того чтобы прогиб валков соответствовал нагрузкам, действую»
пим аа валки, бомбировка, которую следует прядать валкам / или 2
(или суммарно обоим), определяется ураввенвем

ДР, + ДР,..2(Л + Ь).

(286)

Бомбировка валка 3 определяется по уравнению (23&) в зависимости
от величины Д/>г а ДО». Из уравнения (235) видно, что целесообразно
бомбировать средний валок, так хак при этом уменьшается величина
бомбировки валка 3.

Модуль продольной упругости металлических отливок одного я того
же материала может колебаться примерно в пределах 5—10%, а иногда
и более, в зависимости от со*
става шихты и условий литья.
Момент инерции / поперечного
сечения валка с учетом откло-
нений фактических размеров от
номинальных также может
быть вычислен с точностью до
нескольких процентов. Величи-
на Е для одного и того же ме-
талла колеблется; при вычи-
слении 1 допускаются погреш-
ности. Поэтому жесткость оп-
?оделяется с точностью до 8—
2%. Для повышения точности
определения жесткости валков
и необходимой величины бом-
бировки с целью экономии рас-
хода металла целесообразно
определение этих величия
опытным путем

Жесткость валков обыч-
ной конструкция можно вычис-
лить по их прогибу под дейст-
вием сосредоточенной силы

(ряс. 49). Нижний валок устанавливают в подшипниках; посередине и по
концам его рабочей частя (снизу) располагают индикаторы, установ-
ленные на нулевую отметку. Затем на середину валка укладывается де-
ревянный брус (шириной 150—200 мм. чтобы ие повредить поверхность
валка) « нагружают валок сосредоточенной силой <21. равной силе тя-
жести верхнего валка и распорному усилию

Ох-О. + Р.	(237)

Под действием сосредоточенной силы вал лрогнбается, что фикси-
руется индикаторами. Разность между показаниями среднего и полу-
суммой показаний крайних индикаторов является величиной прогиба
рабочей части валка. Индикаторы установлены посередине и по концам
рабочей части валка, поэтому прогиб цапф под действием сосредоточен-
ной нагрузки и прогиб рабочей части валка под действием силы тяжести
не влияют на разность показаний индикаторов в результате действия
на валок сосредоточенной нагрузки. Установка индикаторов с обоих
кондов рабочей части валка я учет полусуммы их показаний устраняют
погрешности, которые могут быть при определении прогиба, если опоры
валка с лицевой и приводной сторон валка под нагрузкой имеют разное
перемещение.

аЗииЖ ||3
Можно доказать, что при принятой схеме нагрузки максимальный
прогиб рабочей части аалка (считая жесткость его поперечных сечений
постоянной по всей ее длине)

<23в>

По уравнению (238) жесткость рабочей части нижнего валка равна
р , _ «№ -») _ <0,4-₽)»»(31-»)	.„зд,

96Л— --------—	(239)

Прн определении жесткости рабочей части верхнего валка (рнс 49,а)
индикаторы устанавливают по концам рабочей части и по середине па
одну н ту же отметку Затем валок нагружают силой Р Разность к
между показаниями среднего и полусуммой показаний крайних ннднка
торов представляет собой прогиб рабочей части валка под действием
сосредоточенной сизы Р. Выражение для жесткости верхнего валка по
аналогии с уравнением (239) имеет вид

У,-	(2Ю)

"41

Во время испытания на жесткость изгибающие моменты в средней
части валков возрастают на величину

«„-«ЦО-*

Соответственно возрастают и напряжения изгиба Однако в отличие
от знакопеременных напряжений в обычных условиях работы напряже-
ния прн испытании являются статическими я. как правило, нс превосхо
дят допустимой величины.

Зная величину прогиба под действием сосредоточенной нагрузки,
можно вычислить не только жесткость валка, но и необходимую вели-
чину бомбировки Прогиб рабочей части нижнего валка прн обычных
условиях работы

.	(0,-^0.-! Р)»«(1И-7М

384Е.Л

Подставив значение жесткости из уравнения (2.39), получим

(241)
0,-Р 1Я-Й 1	'	'

Прогиб рабочей части верхнего валка прн обычных условиях работы
согласно уравнению (225)

/	рм<|2/ 7*1

'*	3»<ЗД

Подставив значение ЕД, нз уравнения (240), получим

I. - к	(242)

'*	121-4* М

Необходимая бомбировка

ДР-2(Г.+Й-

С учетом значения /„ и к по уравнениям (241) и (242) получим

12,31
Если Рип — усилие дополнительной нагрузки при определении про-
гиба под действием сосредоточенной силы, а Р — усилие распорное, то
величина бомбировки

Ряс. 30. Схем» протжба валка шлама. консоль-
но првлоасеявымж по китам валка (оротяво-

Точность вычислении бомбировки прн опытном определении прогибов
(по сравнению с аналитическим определением бомбировки) повышается,
так хак исключается несоответствие расчетной жесткости фактической.
Вместо абсолютных значений силы тяжести валов и распорного усилия
используется их соотношение, что также повышает точность расчетов.

Для двухвалкового каландра бомбировка не решает полностью воп-
роса о компенсации прогиба валков, так как прн переработке материа-
лов с различным Д или различным обжатием величины распорных уси-
лий меняются В итоге действительный прогиб валка может оказаться
значительно меньше расчетного, бомбировка может не скорректировать
калибр листа, а наоборот — ис-
казить его

Для трехаалкового каланд-
ра компенсация прогиба вал-
ков еше сложнее, так как уси-
лия, действующие на средний
валок с обеих сторон, могут
быть различными и прогиб его
может быть направлен как
вверх, так и ант

Обычно при пропуске ма-
териала через верхний п ниж-
ний зазоры принимается, что
распорное усилие между средним н верхним валками больше, чем между
средним н нижним Благодаря этому результирующая сила, изгибающая
средний валок, направлена винз, но по величине она меньше силы, при-
ложенной к верхнему валку.

Естественно, что верхний валок должен иметь максимальную бомби-
ровку, средний — меньшую или вообще быть цилиндрическим, а нижний
(для компенсации прогиба среднего валка вниз) должен быть уже не
бочкообразным, а корсетным или же цилиндрическим

Величина бомбировки обычно невелика разность диаметров редко
превышает 0,3—0,4 мм для бочкообразных и 0.1 для корсетных валков

На каландрах обрабатывают разные материалы: меняются режим,
направление движения материала, пластические свойства, температура
игл Поэтому невозможно для неспециализированных машин наметить
рациональную схему бомбировки валков Чтобы можно было изменять
распорное усилие при неизменной величине бомбировки или при цилинд-
рической форме валка, предложен метол дополнительного прогиба или
протнвоизгнба валков силами 5/2, консольно приложенными по концам
валков (рис 50). Эти силы могут меняться по величине и направлению

В зависимости от направления сил 5/2 рабочая часть валка прогнет-
ся либо вверх, либо вниз. Прогиб вверх увеличивает «бомбировку» вала,
а прогиб вниз уменьшает ее. Используя принятую методику, можно дока-
пать. что уравнение изогнутой осн рабочей части валка (прогиб под дей-
ствием сил 5/2) будет иметь вид

где с — расстояние от осн подшипника до точки приложения сил
8*	118
Максимальный прогиб рабочей часта маха прн х

до'

(246)

Сравним прогиб Л с прогибом /»от распорного усилия между аалка-
ми	Ь.

. _ Я»<1Я-7») .

" ” ЗДО

. />У(1Я-7Ь)	34&>

), ДО ‘ ЗДО Р(|М-7*)'	1	’

Для наиболее часто встречающегося соотношения I — 1,2 Ь

-Ь. „ .2*8*. „ 3 26 —.	(248)

/.	7.44Р	’ Р»	' ?

Примем, что распорное давление ф,.,меняется в пределах ±10%,
тогда /| должно составлять 0,1 (» Согласно уравнению (248)

5 = 0,0308—.

Увеличение расстояния с пропорционально уменьшает величину
силы 5

Недостатки этого метода: распорное усилие можно изменять в срав-
нительно небольших пределах от 20 до 30%, чтобы сила 5 не была слиш-
ком большой; пеобхоммы дополнительные подвижные подшипники
и устройства прижима по ношвм валков; мощность для трения в под-
шипниках увеличиваемся н т.д.

Ряс. 51 Схема вершоеа важоа

На современных 2-образаых, треугольных и 8-образных каландрах
вместо бомбировки и протавонэгноа применяется перекос или перекре-
щивание валков.

В этом случае цилиндрические валки устанавливают одни относи-
тельно другого непараллельно (рис. 81). При перекосе валки будут со-
прикасаться друг с другом только в одном сеченнн (посередине). Меж-
ду остальными сечеиняыи ло длине валков будет зазор, который достиг-
нет максимальной величины в концевых сечениях
Из построения (рнс. 51) следует

(/? + /)»-/?•+**
или

Я» + 2К1 + Р=И* + Л

_	0-Ц.п,

где к ” —=2—«-----полусумма диаметров валков;

х — смешение концевых сечений валков в горизонтальной плоскости;
/—зазор между валками в концевых сечениях;

В +1 — расстояние между центрами валков в концевых сечениях.

В последнем уравнении величиной Р по сравнению с остальными
слагаемыми правой части можно пренебречь. Тогда

Установим такое горизонтальное смещение концевых сечений валков,
прн котором зазор I между валками в концевых сечениях валков был
бы равен суммарному максимальному прогибу (/„ + /«) нижнего и верх-
него валков в среднем сечении под действием сил, нагружающих валки
во время работы. В этом случае валки будут соприкасаться друг с дру-
гом по всей длине их рабочей части

Мы выбрали 1 — !' + /м| тогда

Отсюда необходимое горизонтальное смещение валков
+	+	 (250)

Указатели смещения расположены у подшипников, поэтому горизон-
тальное смещение центров подшипников валков

'.-«у-уУЛ + ЛХО. + О.).	(251)

где /. — расстояние между центрами подшипников;

б—длина рабочей части валка

Максимальное смещение прн ширине каландра 1000—1500 мм обыч-
но не превышает 30 мм. Таким образом, смещение х по длине валка из-
меняется по линейному закону—от нуля в среднем сечении до макси-
мального значения на концах

Перекос валков применяется в тех случаях, когда распорное усилие
(а следовательно, и прогиб валков) в зависимости от вида перерабаты-
ваемого материала и предъявляемых к вему требований меняется час-
то и в широких пределах. Распорное усилие и толщина изделия изме-
няются лефсо и быстро с помощью специального устройства

При перекосе валков изготовляемые листы испытывают деформацию
сдвига в направлении, перпендикулярном их движению, я могут сме-
щаться в сторону Величина смещения зависят от величины перекоса
валков

Конструкции механизмов регулирования зазоре

На находящихся в эксплуатации валковых машинах серийного оте-
чественного производства зазор между валками регулируется следую-
щим образом. Один валок неподвижен, а второй может перемещаться
прн передвижения корпусов валковых подшипников в проемах станин
машины. Механизм регулирования зазора представляет собой винтовую
11?
пару Гайка закреплена пеподвнжно в станине машины, а винт соединен
с корпусом валковых подшипников. При вращении винт перемешается
поступательно, перемещая корпус подшипника, а следовательно, и валок.

Винт вращается от ручного привода или от электродвигателя (через
понижающий редуктор) В механизмах регулирования зазора устанавли-
ваются червячные редукторы с одной червячной парой (в вальцах), с
двумя червячными парами (в больших каландрах с О = 610 мм н 1 —
— 1730 — 2800 мм и трехступеичатыс (одна цилиндрическая лара колес
и две червячные пары) редукторы (для малых каландров с О « 360 мм
п - 1100 мм)

Передаточные числа редукторов довольно большие Это объясняется
двумя причинам», скорость вращения винта должна быть невысокой
(для достижения большей точности регулирования зазора), а крутящий
момент на винте —достаточно большим.

Рассмотрим типовой механизм регулирования зазора с ручным при-
водом для вальцов (рис 52) Механизмы с ручным приводом применяют-
ся для вальцов с установившимся технологическим процессом (зазор
между валкамп изменяется редко во время остановки машины)

В гайке / установлен нажимной винт 2 Один конец винта с помощью
разъемной шайбы 3 соединен с корпусом предохранительного устройст-
ва 4, связанным с корпусом валкового подшипника Прн помощи болтов
п призоиных штифтов на этом же конце нажимного винта установлен
пуансон 5 На второй конец нажимного винта 2 посажено (на шлицах)
червячное колесо 6 редуктора 7, прикрепленного к станине вальцов
шпильками 8 Червячное колесо находится в зацеплении с червяком 9,
на конце которого посажен маховичок 10 с ручкой Передаточное число
редуктора 1 48

Механизм регулирования зазора работает следующим образом Прн
вращении маховичка 10 вращается винт 2. Упираясь в шайбу 3 винт 2
перемещает подшипник, а следовательно, н валок

Для вальцов легкого типа (О •* 300 мм, Ь =- 300 хи) применяется
упрощенный механизм регулирования зазора (рис 53)

Раздельное перемещение подв(нппнков валков не всегда удобно,
люфты в механизме и подшипниках не позволяют получать равномер-
ный зазор по всей длине валка, Значительно более удобным прн регули-
ровании зазора является одновременное передвижение обоих катковых
подшипников при помощи сблокированного ручного привода (рис 54)
В приводе механизма регулирования зазора также применяется
блокирование (рис 55) Движение передается от электродвигателя 1
через дополнительный червячный редуктор 3, трансмиссионный вал 4
и цепную передачу 5 па червячный редуктор 2 с нажимным винтом

В некоторых машинах применяется механизм регулпропання зазора
с индивидуальным электроприводом на каждый валок (рис 56) Меха-
низм состоит из закрепленной в станине вальцов гайки I. в которой вра-
щается нажимной винт 2 Нажимной винт одним концом связан с под-
шипником палка Второй конец нажимного пинта 2 входит в корпус двух-
червячного редуктора 6. Па каждом аалу 7 червячного редуктора 6
посажена эластичная муфта 8, соединенная с валом фланцевого электро-
двигателя 9 Двигатель установлен на корпусе редуктора вертикально
На червячном валу 10 второй червячной пары посажен маховичок II,
позволяющий производить ручную подрегулировку зазора Устройство 12
автоматически отключает маховичок при включении электродвигателя
(такое же устройство для выключения маховичка при работе электро
двигателя предусмотрено в механизме, показанном на рис 55) Мош-
118
Рис 62 Механизм регулирования зазора вальцов с ручоии прнеоали через червячяыЛ редуктор
кость электродвигателя ~ 1,7 кет при п — 1300 об/мин. Общее пере-
даточное отношение редуктора I “ ООО.

Рассмотрим механизмы регулирования зазора в каландрах. Схемы
размещения этих механизмов на каландрах различных типов приведены
на рис. 57.

Механизм регулирования зазора находящегося в эксплуатации серий-
ного каландра (Л — 610 мм и 1 - 1730 мм) представлен на рис. 58.

Сферическая головка нажимного (регулировочного) винта I опирает-
190
ся ва подпятник 2 в удерживается обоймой из двух половив 3, размещен-
ных в корпусе 4. Корпус 4 соединен с корпусом подшипника регулиру-
емого валка.

Подпятник вместе с обоймой образует полость, в которой вращается
головка винта. Смазка подается через специальные каналы из колпач-
ковой масленки

Нажимной винт / вращается в гайке 5, неподвижно закрепленной в
станине каландра. Вращение ва винт передается от червячного колеса б.
Рис 57 Схемы расам

иа рамкчвых

плах калаиров
Колесо 6 посажено на коней нажимного винта на двух скользящих
шпонках Червячное колесо редуктора 7 не имеет осевого перемещения
Винт 1 может свободно перемещаться в осевом направлении относитель-
но червячного колеса 6 (шпонки скользят в шпоночном пазе)

Редуктор 7 соединен со вторым червячным редуктором, червяк б ко-
торого муфтой 9 соединен непосредственно с электродвигателем 10 при-
вода Описанный механизм устанавливается на каждый регулировочный
винт.

Пуск электродвигателей механизмов регулирования зазора произво-
дится одновременно для обеих сторон валка; ввиду того что электродви-
гатели не могут иметь абсолютно одинаковые характеристики, предус-
матривается возможность раздельного пуска каждого электродвигателя
для подрегулирования и восстановления синхронной работы обоих ме-
ханизмов. На рассмотренном механизме установлен двухскоростной
электродвигатель привода мощностью 1.0/1.7 кет прн 970/1440 об/мин.

Прн грубой регулировке механизм работает на скорости 5.2 мм/мин,
прн тонком регулировании электродвигатель переключается, скорость
составляет 3,4 мм/мин.

Общее передаточное число редуктора механизма регулирования за-
зора 3300, усилие на винте около 50 000 кГ Механизм позволяет регу
лнровать зазор между валками под нагрузкой при установившемся ре-
жиме работы каландра

Рассмотренный механизм регулирования зазора имеет и недостатки
Сферическая головка винта, работающая при больших удельных давле-
ниях и в условиях плохой смазки, быстро нанашивается На преодоле-
ние сопротивления движению винта в подпятнике тратится значительная
часть мощности (12—15%) Люфты в механизме затрудняют регулиров-
ку. особенно верхнего валка (налок фактически подвешен на винтах ме-
ханизма регулирования зазора) При работе резиновая смесь поджимает
валковые подшипники к голопке регулировочного винта Прн снятия
нагрузки валок под действием сил тяжести опускается вниз на величин)
люфта в пяте Поэтому перед началом пуска машины невозможно опре-
делить действительный зазор между валками

В некоторых опытных образцах каландров шаровая пята заменена
опорой в виде полусферы (рис 59) нлн опорой в виде подшипника
качения. Эта замена объясняется стремлением избежать быстрого изно-
са сферической головки нажимного винта

У четырсхвалкового 2-образного квландра нажимной (регулировоч-
ный) впит / (рис 60) с трапецеидальной резьбой изготовляется из ста-
ли 45. гайка винта — из бронзы Гайка 2 крепится в станине С помощью
крышки 3 н шайбы 4 впит присоединяется к корпусу подшипника Сфери-
ческой головкой винт опирается на пяту 5 (из стали 45) и через нее на
упорный роликоподшипник 6

При больших распорных усилиях в механизмах регулирования зазора
межд\ валками каландров применяются глобоидные редукторы (с флан-
цевый креплением к станине каландра) в сочетании с двигателями по-
стоянного тока

В последнее время в каландрах широко применяются гидроприводы
в механизмах для выбора люфтов валковых подшипников, в механизмах
для перекоса валков с целью компенсации прогиба, а также в механиз-
мах для регулирования зазора.

Схема гндроустройства для регулирования зазора между валками ка-
ландра приведена на рис 61. Рабочие цилиндры 1 монтируются на ста-
нинах каландра, штоки цилиндров связаны с корпусами валковых под-
шипников Если валки не регулируются, то постоянно работающий
124
Насос 2 перекачивает масло через предохранительный клапан 3 в резер-
вуар 4. При одном из положений золотника с электромагнитным приво-
дом 3 масло поступает в полость низкого давления мультипликатора 6.
Из полости высокого давления мультипликатора жидкость поступает
под шарик запорного шарикового клапане 7; под давлением масла ша-
рик 7 преодолевает сопротивление пружины, отходит от седла и пропус-
кает масло под поршень гидроцилнндра (валка каландра сближаются)

В процессе калавдриреваняя между валками возникают большие рас-
порные усилия, в результате чего жидкость под цилиндром находится
под большим давлением. Поэтому после прекращения подачи жидкости

из
под поршень шарнк запорного клапана садится в седло и плотно при-
жимается к нему. Этны достигается герметичность полости высокого дав-
ления гидроцнлнндра

Прн раздвижке валков жидкость поступает под поршень запорного
шарикового клапана, перемешается поршень и шарнк клапана; жидкость
выпускается из-под поршня в полость мультипликатора.

Если необходима быстрая раздвижка валков (при аварии, монтаже
пл» демонтаже системы и т. п.). то насос можно прн помощи электро-
магнита переключить на работу с максимальной производительностью

Прн помощи системы сильфонов поддерживается автоматически не-
обходимая величина зазора между валками Подвижная часть копиру-
ющего сильфона 9. закрепленная на штоке гидроцнлнндра, соединена ка-
пилляром 10 с воспроизводящим сильфоном II Подвижная часть
сильфона 11 связана с электроконтактным датчиком 13, оснащенным по-
казывающим индикатором 14 часового типа. Любое перемещение рабо-
чего валка через систему сильфонов будет отмечаться на индикаторе 14
Необходимый зазор между валками задается ручной настройкой элект-
рохоитахтного датчика 13 линейных перемещений н автоматически под-
держивается в заданных датчнком пределах

Изменение зазора между валками вызывает перемещение штока ги-
дроцилиндра, а это отражается на датчике линейных перемещений
В этом случае тот или иной контакт датчика замыкается я золотник с
электромагнитным приводом 5 переключается в положение, соответству-
ющее увеличению или уменьшению зазора между валками Конструктив-
ное оформление по рассмотренной схеме может быть разным

В сблокированном механизме передвижения верхнего и нижнего вал-
ков (рис 62) четырехвалкового Г-образного кабельного каландра ира
шенне от электродвигателя I передается через цилиндрическую пару
зубчатых колес 2 на коническую передачу Л и через муфту 4 вертикаль-
ному валу 5 Далее движение передается через коническую передачу 6,
зубчатую муфту 7, червячный редуктор 8 к нажимному винту 9 Прн
включении правой н левой муфты 7 нажимной вннт будет перемешаться
соответственно вверх или вниз

Механизмы перекоса валков каландра Механизмы перекоса валкоя
используются для компенсации прогиба у высокоточных каландров
Обычно па каждый подвижной валок устанавливается по два механизма
перекоса

Механизм перекоса валков чстырсхвалкового 2-образного каландра
710 X 1800 (рис 63) имеет две пяты I, установленные из корпусе спе-
циального валкового подшипника К одной из пят крепится гндроин-
линдр 2 для выбора люфтов В гайку 3. составляющую одно целое со вто-
Еой пятой, входит вннт 4, па конце которого посажено червячное колесо 5
пит своим буртом опирается на опорный шарикоподшипник б Червяч-
ное колесо зацепляется с черняками 7 и 8, имеющими правую и левую
нарезку Черняки 7 и 8 посажены на вал 9, с помощью муфт Ю и И чер-
вяки могут соединяться с налом 9 Муфты включаются золотниковым ме-
ханизмом гидропривода 12 Червячный вал 9 муфты 13 соединен с ва-
лом червячного редуктора 14, на котором установлен электродвигатель
15 (мощностью 1,7 кет при л = 1420 об/мин}. Передаточное отношение
червячной пары 1 — 39, передаточное отношение червячного редуктора
(типа 4Н-2) । = 49 Максимальный допускаемый перекос 32 мм.

Работает механизм следующим образом Гидроциляндр 2 создаст
усилие (18700 кГ) прижима валкового подшипника, которое выбирает
все возможные зазоры в системе подшипник —механизм После выбора
люфтов включается электродвигатель 15, передающий вращательное
126

движение черев редуктор 14 и муфту 13 на вал червяка 9. Гидропривод 12
включает муфты 10 и 11 (возможна работа каждого червяка раздельно,
что необходимо прн первоначальной регулировке аерехоса валков).
Червяки 7 к 8 вращают червячные колеса 5 с нажимными винтами 4,

Рис. 63, Мехмшам перекоса емкое четырывыхокго 2-обрывого шмлрг

I — вето. > —	-*г ембом гялфпк * — я*еа: « — шешчв* аист: 3 — мппам о

лесе « — «юриы* ипмпомшти: Т, » — чсмпг, г — вы: ». II  и — муОп» еапммм:
П — ммпшаыЗ пении» пимамаме. и — ччмпнык мкутм и — мепмаеаягал»

которые, ввинчиваясь или вывинчиваясь нз гаек 3, перемещают на нуж-
ную величину подшипники с валком. Реверс системы обеспечивается
электродвигателем.

Механизм выбора зазоров предназначен для ликвидации рабочих
люфтов в валковых подшипниках и во всех звеньях устройств для регу-
лирования рабочих зазоров между валками. Это необходимо для того,
чтобы обеспечить правильную настройку валков на требуемый рабочий
зазор до начала работы каландра. В этом случае распорное усилие меж-
ду валками еще отсутствует; валок под действием силы тяжести (в тя-
128
желых каландрах опа достигает 25000 кГ) занимает нижнее положение
з пределах имеющихся зазоров

Механизм выбора зазора должен создать силу, способную преодолеть
силу тяжести валка и выбрать все зазоры Усилие для выбора зазора
создается пружинами или гидравлическими цилиндрами

Рассмотрим механизм (рис. 64) выбора вазора трехвалкового про-
слоенного каландра (0 — 500 мм, 1 — 1250 мм) На шейке валка рядом
с подшипником установлено кольцо I с бронзовой втулкой 2 (распело*
жеиные в корпусе подшипника, что обеспечивает надежную смазку тру
щихся поверхностей). Кольцо / прн помощи двух тяг 3, проходящих
через сальниковые уплотнения 4, закрепляется на кронштейнах 5 гай*
канн 6 Под гайки подложены шайбы 7, опирающиеся на пружины 8:
при завинчивании гаек 6 опорное кольцо 1 подтягивается к кронштейну,
закрепленному на станине болтами 9. Кольцо будет притягиваться к
кронштейну силой сжатия пружины

Механизм выбора зазора, применяемый на четырехвалковом калан-
дре (рис. 65) для изготовления транспортерных лент, выбирает зазор с
помощью гидроцялнидров /, работающих при давлении масла 120 кГ/см1
(диаметр цилиндров 90 мм при ходе поршня 65 лыс). В механизме выбо*
ра зазора (рис 66) трехвалкового треугольного калаидрв па шейке вал-
ка установлено кольцо /, которое с помощью тяг 2, проходящих через
сальниковое уплотнение 3 корпуса подшиппика, соединяется со штока-
мя4лоршней5гндроцилнндров о Гндроцилиндры с помощью кронштей-
нов 7 закреплены на станине каландра. В гндроцилнндр масло подается
под давлением 120 кГ/см* Усилие, выбирающее зазоры в системе под-
шипник — механизм регулирования рабочего зазора каландра, создается
гидропилиндром

Механизм противоюгаба аалков В каландрах, находящихся в эк-
сплуатации. применять устройство для перекрещивания валков не пред*
можно рекомендовать применять устройство для противоизгнба валков
С целью улучшения регулирования при модернизации этих каландров
можно рекомендовать применять устройство для протнвоиэгнба валков

Рассмотрим такое устройство (рис. 67). которое устанавливается с
внешней стороны каландра непосредственно иа удлиненной шейке валка
Протинонзгибающее устройство представляет собой систему пар крон-
штейнов /, установленных на шейках аалков Верхний кронштейн пере-
мещается относительно нижнего по направляющим шпилькам 2. Между
кронштейнами расположены гидроцилиндры 3 с плунжерами 4 Масло
под давлением поступает в гндроцилнндр от масляного насоса Гидро-
цилиндры, создавая дополнительное усилие па шейке валка, изгибают
валок в сторону, противоположную распорному усилию.

Приводы механизмов регулирования валков Рассмотрим схему при-
вода механизма регулирования зазора (рис. 68), установленного иа валь-
цах (Л — 800 мм). Вращение от электродвигателя (М — 1.7 кет, я —
— 1300 об/мин) передается через червячный редуктор (< — 38) блокиро-
вочному валу (л = 34.3 об/мин). От блокировочного вала цепной пере-
дачей вращение передается иа червячный редуктор (I — 28) механизма
регулирования, вращающий нажимной внит (л — 0,78 об/мин) Скорость
нажимного винта в осевом направлении 9,35 мм/мин. Привод механизма
регулирования зазора валков каландров аналогичен.

Указатели перемещения вааков Для визуального контроля за поло-
жением валков и определения величины зазора во время работы калан-
дры и вальцы снабжаются указателями перемещения валков. Рассмот-
рим устройство некоторых отечественных указателей перемещения
валков

9з«шмв <2В

Рас. <36 Мехашим выбора аааоров четырехиткоаого ха-
Простейший указатель перемещения валков применен на четырех*
валковом каландре (ряс. 69). На ввинченной в ставину каландра осн 3
посажено зубчатое колесо /. которое находится в зацеплении с укреплен-
ной на корпусе валкового подшипника рейхой 2 К колесу прикреплена
стрелка 4, поворачивающаяся вместе с ним. При повороте стрелка пока-
зывает на шкале 5 отклонение подшипника от номинального положения.
Одно деление шкалы соответствует I мм перемещения валка

Рнс 68 Кинематическая схема привода механизма
зазора аальоое

регуляроааиия

Перемещение подшипников валков может быть также измерено ин-
дикаторами. установленными при помощи специальных упоров на ста-
нине каландра (рнс 70) Ход индикатора до 10 мм

На четырехвалковом 2-образном каландре применяются более слож-
ные указатели (рнс 71). Показания таких указателей более точны,
установка их на машине значительно проще

Указатель состоит нз корпуса / н крышки 2. иа которой укреплен ци-
ферблат 3. В корпусе указателя размещено три пары зубчатых колес.
133
Ряс. 69. Указатель раздвижки валков четырехвалкового

каландра:

аалковьи подшипнике'

Рис 70. Указатель раздвижки валков каландра.
Одна пара колес (*| “ 29 в г*  107) передает вращение малой стрел*
ке 4, показывающей перемещение подшипника в же; две пары колес
(ад — 64; г»“ 16 н Да — 55, г< 16) передают вращение большой стрел*
ке 5, показывающей перемещение подшипника валка в сотых долях мм.

Ведущий валик 6 меха-
низма указателя приво-
дится от механизма регу-
лирования зазора через
вилку.

В современных ка-
ландрах осуществляется
днстаишюнный контроль
за перемещениями вал-
ков Для дистанционного
контроля перемещения
валков в каландрах при-
меняется электромехани-
ческая следящая система
с применением сельсинов-
датчиков н сельсинов-
приемников.

Сельсинной следящей
системой контролируются
перемещения н перекре-
щивания валков ка-
ландра.

Рассмотрим указа-
тель с сельсинной следя-
щей системой (рис. 72)
На крышке редуктора ме-
ханизма регулирования
зазора устанавливается
плита /. на которой мон-
тируется сельснн-дат

На оси сельсина 2 си-
дит колесо 2. которое на-
ходится в зацеплении с
колесом 4. Колесо 5, си-
дящее на одной осн с ко-
лесом 4, находится в за-
цеплении с рейкой 6. Рей-

ка 6 установлена на корнусе подшипника валка. При перемещение рей-
ки 6 (максимальный ход 50 мм) вращаются шестерни 5,4 к 3, повора-
чивающие ротор сельсина на определенный угол. Общее передаточное
число от рейки к сельсину 6.63. При перемещении валка на 0.1 мм вал
сельсина поворачивается па 4*. при перемещении валка на 9 хи вал
сельсина поворачивается на 360° (скорость вращения вала сельсина
1,09—0,22 об/мин) Два путевых малогабаритных выключателя 7 в
3 (типа ВКМ-911 и ВКМ-4П) выключают систему в крайних положени-
ях На путевые выключатели воздействуют рычаги 9 к 10.

Пружина // (предварительная затяжка ва усилие 20 кГ) обеспечи-
вает передачу усилия на рычаг 9 без удара

Для выбора люфтов в системе, которая проверяется в условиях ре-
версивного движения на безлюфтовую работу прн скорости движения

134
Ряс. 72. Умшплк перемещения шжаего «ывмшив ваям вепдретвоаосо саяидра 0 950—2800 мм-

I - иги 1 — «**ма>-л»паг.	— ип-ц-цги нами; < — мгвип* РОИ’. Т. * — «тая ияшмити; Я » — смшв

5
рейки до 50 мм/мин в течение 20 циклов, предусмотрена установка спи-
ральной разрезной шестерив 4.

Приемник указателя перемещений аалков с применением сельсин-
ярнемннка (рис. 73) по кинематике передачи движения иа стрелки анало-
гичен ранее рассмотренному механизму (см рис. 71). Движение привод-
ному валику передается непосредственно от сельсин-приемника / через
упругую муфту г.

Указатели перекоса валков также могут быть с механическими и
электромеханическими передачами

В указателе перекоса валка (рис 74) трехаалкового треугольного ка-
ландра прн помощи валика I движение передается от корпуса подшип-
нике стрелке 2, которая перемещается относительно неподвижно уста-
новленной шкалы 5. Шкала и стрелка помещаются в закрытом кожухе 3,
имеющем окно 4 из органического стекла. Шкала подсвечивается лам-
пой 7. По ходу движения валика I установлен путевой переключатель 6
типа В К-4 II.

Из многочисленных деталей, входящих в узел механизма регулиро-
вания зазора, наиболее ответственными являются нажимной винт н его
гайка

На нажимной винт действуют распорная сила Р, крутящий момент,
возникающий нз-эв трения в упорном подшипнике н изгибающий
момент, возникающий в случае перекрещивания валков

Опасным сечением внита (см рис. 59) является сечение а—а.

Напряжение сжатия

<252>

где Р».. —сила. сжимающая винт (половина распорного усилия), в кГ;
^—площадь поперечного сечения внита в сечения а—а в см*;

<Ие—1200 кГ/сж* допускаемое напряжение для стали 40Х при

Жетъсм режиме нагрузки
момент Мхр слагается из момента сопротивления и резьбе
Л4[ и момента трения в пяте Или в подшипнике Мг:

М.,-М, + М,-Р1г<« + р)^1 + -рМ<2Ц^.	В»)

где Р—распорное усилие, действующее вдоль винта, в м;
а—угол подъема винтовой линии винта:

р —угол трения;

—средний диаметр резьбы в см;

г — —радиус круга касания;

/—коэффициент тренкя (для полусухих поверхностей /-0.12
для подшипника/ —0,02);	_____

о—напряжение в точке контакта (а-0,38вр^Рй«^1<35000 *
-40000 кГ/сж*);

В—модуль упругости первого рода в кГ/сж*,
Р — радиус сферической пяты в сж;

/У —мощность электродвигателя в кет,
п —скорость вращения вала электродвигателя в об/мин
Рис 74. Указатель перекоса валка
трепалкового треугольного на-
Напряжение вручения в сечении а—а

(254)

где Ж - 02&—момент сопротивления сечения а—а.
Суммарные напряжения, возникающие в сечении,

««.-У	(255)

Рас. 75. Расчетам схема аишкп ншп

Проверяем напряжения, которые могут возникнуть в рассматривав»
ном сечепнн при максимальной нагрузке.

Максимальное напряжение в зависимости от суммарного

о^ж-*^м.<оэ,	(255)

где Ла —2—расчетный коэф-
фициент перегруз-
ки;

ва — 0,8ог—допускаемое на-
пряжение прн
максимальной на-
грузке;

о,—предел текучести
для стали 40Х.

Максимальная нагрузка
возникает при сближении вал-
ков до полного соприкоснове-
ния, т. е. до величины, соответ-
ствующей максимальному кру-
тящему моменту электродвига-
теля механизма регулирова-
ния,

Мви-М<м~2,5Л(тп
где коэффициент перегрузки;

Мжам — номинальный крутящий момент электродвигателя.

Прн механизме перекоса валков необходимо учитывать изгибающие
усилия, возникающие из-за смещения оси валкового подшипника по от-
ношению к оси винта (рис. 75).

Напряжение, возникающее от внецевтревного приложения распор-
ного усилия,

(257)

где оа«—допускаемое напряжение при изгибе (для стали 40Х напряже-
ние ае„ — 1350 кг/см*);

а —смещение усилия, действующего на винт, в см.

Необходимо также проверять шлицы винта Как показала практика
расчета, максимальные напряжения возникают в шлицах от усилий смя-
тая Поэтому рекомендуется при расчете нажимного винта ограничивать-
ся проверкой шлицев иа смятие

Напряжение смятия можно определить по формуле

где Мя,—крутящий момент. передаваемый червячным колесом иа винт,
ф—коэффициент неравномерности распределения усилий между
зубьями (обычно ф — 0.7 -=- 0,8);

>38
г—число шлицев;

^ — проекция рабочее поверхности зуба длиной I см на его сред-
нюю диаметральную плоскость в см*;

г

О,— наружный диаметр шлицев в ан;

I —длина шлицев в см,

<к— внутренний диаметр шлицев в см;

Свел —допускаемое напряжение на смятие (свеж “ 400 + 700 кГ/см*
для стали 40Х).

Гайку нажимного винта проверяют на изгиб витков и смятие от дей-
ствия распорного усилия

Напряжения изгиба прн расчетной нагрузке

где Р—осевое давление вдоль нажимного винта в кГ;

Л|— высота ножки профиля резьбы в см;

4.—наружный диаметр резьбы в см,
Ь — ширина ножки профиля зуба в см;
г—число зубьев;

о»,- —допускаемое напряжение на изгиб в кГ/см*

о,— предел текучести материала гайки (для бронзы Бр АЖН
10-4-4 напряжение Ст — 3580 кГ/см*).

Витки гайки проверяются на смятие при расчетной нагрузке по фор-
муле

где (/«—внутренний диаметр резьбы в см,
о»е*—допускаемое напряжение иа смятие в кГ/см* (для бронзы
Бр АЖН 10-4-4 напряжение а«ы> — 600 кГ!свР}.

Пример а Определить перекос махов четырехвалкового шандра (О — 960 ал,
I  2800 а*) дм каготовлеиш транспортерных сект

Римеры н схема нагруив на еаяох показаны и мс. 76.

Расаораое усилие, мствумше м валок. Р — ПООкГ/см. По формуле (206) максн-
малыша прогхб вмм

+м

х[з«-^-+2	)]}-».№«

Лрошб махи от распорного усвяи в коане боин

Прогиб емко, подлежащий хомпмеациа.

Да -	- 0,65- 0,172 - 0.478 лл.
Скдовтлыю,  плоскости I расетоаике между ведаема должно быть больше, чем
во средне, ее ведвчпу Ал, т е

Л|-(О + Дл)« — О»,
А?-(950 + 0,478)*-950>; к,-29,& мм.

Перемещение

Л, 1325
Л “ 1800 '

29,8- 1800

1325

-мои
им 

$ 13. ОХЛАЖДЕНИЕ И НАГРП ВАЛКОВ ВАЛЬЦОВ И КАЛАНДРОВ

Режим нагрева нлн охлаждения вальцов н каландров играет важ-
ную роль ври переработке на них пластических материалов От темпе-
ратурного режима зависят многие технологические факторы и работа
установки в целом Главным является поддержание необходимого тем-
пературного режима валков

Тепловой режим валков должен поддерживаться автоматически
В схему автоматического регулирования теплового режима аходят. под-
питочная установка (регулирующая поступление теплоносителя на осе
валки) и циркуляционная установка Подпиточная установка обеспечи-
вает работу всей системы тепловой автоматики Циркуляционная же

(ется на каждый валок В каждую циркуляцион-

ную установку входит теплообменник, система трубопроводов, вентилей
и регулировочных клапанов, центробежный насос, конденсатоотводчнк

У кожухотрубного теплообменника (рис 77) с Ц-обраэными трубка-
ми циркуляционной установки корпус / сварной К корпусу болтами кре-
пится головка 2 с перегородкой. Теплоноситель из валков поступает в па-
трубок 4, межтрубное пространство, патрубок 8, а затеи (охлажденный
или нагретый) направляется в аалки Патрубок 5 служит для отвода
140

воздуха в бак подпиточной установки, где занимает объем вытесненном^
теплоносителя (перед пуском в валках будет воздух который вытесйя-
ется теплоносителем). Если валки работают в режиме охлаждения,
в патрубок 7 подается холодная вода, которая, проходя по трубному
пространству теплообменника, охлаждает теплоноситель к отводятся че-
рез патрубок б. Если же валки необходимо обогревать (чаще всего при
каландрировании), то насыщенный пар необходимого давления подво-
дится через патрубок б в трубное пространство и конденсат через патру-
бок 7 отводится в конденсатоотводчик.

Теплоноситель подводится в валок через специальное устройство'
(рис. 78). Теплоноситель поступает через отверстие А в неподвижном
патрубке /. в котором укреплена труба // Через эту трубу теплоноси-
тель поступает во внутреннюю полость валка и распределяется по пери-
ферийным сверлениям Отподнтся теплоноситель через отверстие Б

Сальниковая набивка 2 зажата в неподвижном патрубке / корпусом
сальника Неподвижный патрубок / предохраняется от проворачивания
при помощи штанги 3. Вращающийся патрубок 9 установлен (ходовая,
посвдка) в неподвижном патрубке /. Бронзовая втулка 10 и упорный
шарикоподшипник 8 фиксируются кольцом б из двух половин

| 14. СМАЗКА ВАЛКОВЫХ МАШИН

В валковых машинах применяются централизованная, индивидуаль-
ная и комбинированная системы смазки Централизованная система ра-
ботает на жидкой или густой (консистентной) смазке.

Жидкой смазке отдается предпочтение в том случае, когда следует
охлаждать циркулирующее в системе масло Централизованная система
смазки ив жидком масле более универсальна Ее можно применять для
смазки валковых подшипников качения в скольжения Консистентные же
смазки применяют в основном для смазки подшипников качения

Централизованная система смазки предусматривает автоматическое
поддержание режима смазки и включение в работу машины только пос-
ле того, как обеспечена надежная смазка ответственных узлов каландра
клп вальцов Прн засорении системы смазки нлн недостаточном поступ-
лении смазки в подшипники машина должна останавливаться (аварий-
ное выключение).

Рассмотрим схему централизованной системы смазки (рис. 79)
Жидкое масло залито до определенного уровня в масляный бак /б Пе-
ред пуском машины в змеевик 17 подается пвр. При закрытом кране 18
системы и открытом перепускном кране 15 включается шестеренчатый
насос /б. Масло циркулирует (нс поступая на подшипники) по трассе
бак 10 — шестеренчатый нвсос /б — бак 10, пока ие нагреется до необ-
ходимой температуры После этого кран 18 открывается, а кран 15 за-
крывается. масло через фильтр 13 и обратный клапан 7 поступает в кол-
лекторы регулировочных вентилей 8 и затем через регулировочные вен-
тили 3 — на смазку узла подшипников Из подшипников масло сливается
в маслопрнемннк 4, в котором установлены дистанционная термопара с
указателем 5 и стакан 9. Стакан с отверстием а допышке, через которое
вытекает масло, подвешен на рычаге с грузом 12 При заданном расходе
в стакане поддерживается определенный уровень масла, рычаг давит на
конечный выключатель II, пуск установки возможен Если по каким-либо
причинам расход масла уменьшится, та уровень его в стакане также
уменьшится. Стакан 9 под действием груза !2 поднимется, конечный вы-
ключатель 11 сработает, привод машины отключится, машина остановит-
ся. Для поддержания необходимой температуры масла в бакс 10 уста-
142
иомена днставцвоиная термопара с указателем 6 и змеевик 17, в кото-
рый, в зависимости от реяшма работы ыашнвы. подается пар или
' охлаждающая вода

Следует отметить, что каждый валковый подшипник имеет свой мае-
лопрнемннк 4 и стакан 3 со своей рычажной системой, контролирующие
работу каждого подшипника в отдельности. Нарушение режима смазки
любого подшипника приводят, таким образом, к остановке всей машины

Главным узлом подобной централизованной системы смазки явля-
ется масляная станция (рис. 80) с системой аварийной автоматики

Электродвигатель 14 (Ы — 2,8 кет прн п — 1500 об/мин) масляной
станция (рис. 80, а) соединен с шестеренчатым насосом 15 (производи-
тельность 70 л/мин при максимальном давлении 13 кГ/см*} муфтой 2.
В змеевик 3 подастся пар под давлением до 6 кГ/см* или охлаждающая
вода (в зависимости от режима работы установки). Узел контроля рас-
хода масла (рис. 80, б) состоит из контрольного перепускного стакана 5,
Рис 80 Маыяная станция цситршшзовааио! систаыы смазав
рычага 9 в груза 8. При заданном заполнении стакана 6 рычаг воздей-
ствует на конечный выключатель /2. Прн включенном конечном выклю-
чателе 12 может быть путева установка1

Рассмотрим принципиальную схему централизованной системы смаз-
ки валковых подшипников густой конснсте|гтной (солидол Т) смазкой
(рис. 81) В системе использована ручная станция 2 густой смазки для
централизованной периодической подачи смазки к смазываемым узлам
машины через двухлинейные дозирующие автоматические питатели 6.
Станция заправляется смазкой при помощи насоса 4. Производитель-
ность станция 8 см* за цикл прн ручной подкачке. Рабочее давление (до
100 кГ/сл1) контролируется манометром 3. Густая смазка подается че-
рез маслофильтры 5 в магистраль 1 или Я и затем через дозирующие
автоматические питатели б поступает к подшипникам валков

Рас. 81 Прпииаши схема пеетрыиомввой смеим маховых ом-
оиииошоа.

Резервуар станции 1 заполняется смазкой (ряс. 82) через заправоч-
ный штуцер 9 с фильтром Нагнетательный плунжер 2 двустороннего
действия приводится в движение от руки качающимся рычагом 3 н рееч-
ной зубчатой парой. Смазка через обратные клапаны 5 а главный ка-
нал 4 нагнетается в золотниковую камеру 6. Золотник 7, установленный
при помощи штока с кнопкой 8 в одно из своих крайних положений, на-
правит смазку в магистраль // (см. рис. 81)

После того как магистраль Я заполнится смазкой и все питатели си-
стемы сработают (мвномотр покажет резкое повышение давления), зо-
лотник 7 следует передвинуть в крайнее левое положение (рис. 82, б).

Прн продолжении нагнетания смазка начинает поступать тем же пу-
тем, но уже в магистраль /, дозирующие питатели опять срабатывают,
т. е. цикл повторяется. Перепускной канал 10 служит для пропуска об-
ратно в резервуар 1 смазки, выталкиваемой золотниками дозирующих
питателей прн нх обратном ходе, а также при переключении золотнико-
вого распределителя 7'станцви.

10 Зи» Я) 145
Производительность циркуляционной смазочной системы определя-
ют исходя нз условия отвода маслом излишков тепла, которое выделя-
ется в узлах трения (а подшипниках качения и скольжения).

Рис 82 Схема ручной стекши густой «наш

Необходимое количество масла для подачи в узел

126,1

где 51 — количество тепловой энергии, выделяющейся в данном
' -	узле трения, в ккал/мин,

51 —потерн тепловой энергии узла трения в окружающую
среду в ккал/мин,

С—удельная объемная теплоемкость масла в ккал/(дм* •
град);

— 10+ 12 — перепад температур масла в X прн прохождении его
через смазываемый (и охлаждаемый) узел;

4 — 0,8 — коэффициент, учитывающий неполное использование по-
даваемого на трущиеся поверхности масла.

Количество выделяющейся тепловой энергии прн работе какой-либо
передачи (редуктора, червячной передачи и г д)

5, = 14,3(1 —т|)М ккал/мин,	(262)

где п к п д. передачи;

» — передаваемая мощность в кет (среднее значение)
Количество выделяющегося тепла в подшипниках и в кольцах меха-
низма выбора зазоров

5, = 14,ЗУ ккал/мин,	(263)

где У Р/о/ЗЗОО — потерн мощности в подшипниках качения или
скольжения;

Р — нагрузка на подшипник в кГ;

I — коэффициент трения,

о — окружная скорость цапфы в м/мин.

Для подшипников скольжения, работающих в условиях полужидко
стного трения, ( ч ОДО + 0,1; для шарикоподшипников 0,0010 +
+ 0,0040; для роликоподшипников / — 0,0025 -г- 0,010, для игольчатых
подшипников I = 0,006 + 0,020, для механизма выбора зазора / — 0,01
(пара бронза — чугун).
Количество тепловой энергии, которое передается в окружающую
среду подшипниковым узлом путем свободной конвекции, может быть
подсчитано по одной из формул работы (86}.

Количество тепла, которое передается редуктором а окружающую
среду, определится по формуле

(?,== Щ— у ти/ч,	(264)

где Л — коэффициент теплопередачи от масла через стенкн редуктора
в окружающую среду (в среднем к - 10 ккалЦл^.ч-ерсю);

Г — поверхность охлаждения корпуса в ж2;

I» “ 55 -+ 60 “ рабочая температура масла в корпусе редуктора
в°С;

I, — температура окружающего воздуха.

Насосы (обычно шестеренчатые) цнрхуляционной смазочной системы
выбираются по суммарному расходу масла с некоторым запасом (по-
рядка 15—20%), учитывающим уменьшение производительности по мере
их износа.

Ссченне маслопроводов выбирается в зависимости от скорости н рас-
хода масла Диаметр маслопровода ________

</ = 4.6|/ 2.,	(265)

где Л — диаметр трубопровода в мм;

О — количество масла, протекающего в трубопроводе, в л/мт,
о — скорость масла в трубопроводе в м/сек.

В зависимости от вязкости масла принимается о  2 + 5 м/сек для
нагнетающих в о “ ОД 0,5 м/сек для сливных трубопроводов Внача-
ле необходимо рассчитать общий нагнетательный трубопровод до кол-
лектора, затем — нагнетательные трубопроводы от коллектора к сма-
зываемым точкам, разделив общий расход масла на количество нагне-
тательных трубопроводов.

Маслоохладитель (см. рнс. 79) циркуляционной системы необходимо
рассчитывать на условий теплового баланса к условий теплообмена меж-
ду охлаждающей водой и маслом. Количество тепла, которое необходи-
мо отвести от масла в маслоохладителе,

С = ОС (1„—1„) юаи/мин,	(266)

где О —общее количество циркулирующего масла, определяемое по
формуле (261), в деё/мин-,

С —удельная объемная теплоемкость масла в ккалЦдл^-град);

1м — температура масла, поступающего в бак маслоохладителя или
а теплообменник-охладитель;

/д« —температура масла после охлаждения (принимается равной
35—45° с). Разность	не должна превышать 5—10°С.

Поверхность маслоохладителя (змеевика и маслобаке или теплооб-
менника-маслоохладителя) может быть подсчитана по основному урав-
нению теплопередачи	1



(267)

Величины к и Д/с> находятся по уравнениям теплообмена [86] Коли-
чество воды, необходимое для охлаждения,
где /« в — соответственно конечная и начальная (иа входе в тепло*
обменник) температура воды

Температура воды на входе обычно прннвмается равной 20—25*0, а
температура воды на выходе — больше этой температуры на 5—7° С.

* Н. ОПМШЖИТВЛЫМ СТИЛЫ

Ограничительные стрелы предназначены для отделения рабочего
пространства валков от подшипннхов с пенью предохранения от попа-
дания в подшипники материала, обрабатываемого иа валках.

Обычно ограничительные стрелы — это две чугунные перегородки, ук-
репляемые неподвижно или перемещаемые вдоль образующей валков.

Например, на вальцах (с разными диаметрами валков) для перера-
ботки резиновых смесей установлены ограничительные стрелы (рис. 83).
Каждая стрела состоит нэ двух половин 1 и 2, зазор между которыми

перекрывается накладкой 3. Каждая половина стрелы с помощью крон-
штейнов 4 и болтов 5 крепится к корпусам валковых подшипников не-
подвижно. Устанавливаемой между подошвой кронштейна 4 н корпусом
подшипника подкладкой можно в некоторой степени регулировать по-
ложение половинок стрел в вертикальной плоскости Перекрытие зазора
между половинами стрелы при помощи накладки 3 должно быть таким,
чтобы обеспечить раздвижку валков на 10—15 лик без образования за-
зора, Половники стрел должны тщательно подгоняться к поверхности
авлка

Рассмотрим устройство передвижных стрел (рнс. 84), применяемых
па вальцах для переработки пластических масс На корпусе валкового
подшипника установлены подшнпвикц /. Эти подшипники крепятся
болтами 2. Через отверстия в подшипниках пропущено два валика: ва-
лик 3, неподвижно закрепленный болтами 4 в подшипниках /, и валик 5.
установленный в дистанционных кольцах б Дистанционные кольца по-
зволяют валику 5 вращаться в подшипниках. Вращающийся валик 5 на
участие 1420 мм по средние валков имеет трапецеидальную резьбу. На
обоих валиках установлены подвески 7 для стрел: на валике 3 по сколь-
зящей посадке, а на валике 5—с помощью резьбовой втулки 8. Прн вра-
щении маховичка 9, посаженного неподвижно на ввлнк 5, подвески 7
могут перемещаться ж центру
или от центра, сокращая или
увеличивая рабочую поверх-
ность валка. Резьба иа валике
левая к правая. На подвесках
закреплены цельные стрелы 10-,
зазор между стрелой н валком
составляет 1—2 мм. По концам
стальных стрел установлены
скребки 11 нз латуни Л-60.

На трехвалковых каланд-
рах для переработки резиновых
смесей применяются стрелы
Йнс. 85) другой конструкции

I жестко закрепленных в ста-
нине штангах 1 устанавлива-
ются основания стрелы 2, име-
ющие возможность переме-
щаться вдоль образующей
валка. К стальному литому
основанию стрелы крепится
чугунная пластина 6, на кото-
рой устававлпаегся по две
стрелы 8 в 4 из алюминиевого
сплава АЛ-7В. Стрела 3 жест-
ко крепится к пластине 6 и
совместно с ней перемещает-
ся в продольных пазах осно-
вания по отношению к поверх-
ности валка Стрела 3 н пла-
стина 5 устанавливаются по
отношению к валку с помо-
щью болтов 6. Малая стрела 4
с помощью болтов 7 может
устанавливаться относитель-
но валка и относительно стре-
лы 3 Рассмотренные нами
стрелы имеют один ебшнй су-
щественный недостаток — они
изнашиваются, между поверх-
ностью валка нторцом стрелы
образуется зазор.

Этого недостатка лишены
стрелы (рнс. 86), у которых
имеется пружина о. установ-
ленная на штырях 7 между ос-
нованием 2 стрелы н стрелой 4.
С целью уменьшения момента
трения между стрелой и вал-
ком торцовая часть стрелы
залята бронзой

В универсальных машинах,
у которых приходятся часто из-
менять расстояние между стре-
лами. предусмотрено устройст-
во для перемещения стрелы

(рнс. 87). Штанга 1 выполнена в ваде трубы с фланцем (для крепленая
X станине каландра) н двумя втулками 2, в которых располагается винт
3. На винте посажена гайка 4, имеющая ползун Ползун перемещается
тго пазу, выполненному в трубе. Он находится в зацеплении со стрело-
'держателем 5. При вращении ручка 6 ползун-гайка 4, перемещаясь по
вивту, будет перемещать стрелодержатель о. Стрелы установлены в па-
зах стрелодержателя. С помощью винтов 7 н 8 стрелы могут перемещать-
ся в вертикальной плоскости; зазор между стрелой н поверхностью вал-
ка может достигать 0,2 мм. Стрелы состоят из двух половин правой 10
и левой 11. Левая половина стрелы имеет наконечник 12. Наконечник 12

и правая половина стрелы отливаются яэ чугуна СЧ 15-32. а левая по-
ловина стрелы —нз чугуна СЧ 21-40.

В каландрах высокой точности с трехугольным, 2-образным н 5-об-
разным расположением валков применяются стрелы другой конструкции
(рис. 88). На кронштейне-штанге I, установленной на валковом подшип-
нике, подвален пневматический цилиндр 2 (диаметр поршня 80 хх; ход
45 мм), соединенный со стрелодержатслем 3. В стрелодержателе 3 уста-
новлена стрела, состоящая из двух половин левой 4, закрепленной не-
подвижно, й правой 5, качающейся на оси 6. Под действием пружины 7
правая половина стрелы (в пределах продольного паза) может переме-
щаться и прижиматься к поверхности валка с силой 86 кГ. Обе стрелы
прижимаются к поверхности валкое пневмоцилиндрамн 2 односторонне-
го действия с силой 100—250 кГ (прн давлении воздуха в цилиндре 2—
5 кГ/см?) Такне стрехы обеспечивают нормальную работу каландра прн
рабочих зазорах между валками до 7 хх л при перекосе валкое по осям
8
Йл^овмх оодшшшиЮв до вО мл Ькм прижиме стрелы 6 может регу-
доиться путем сжатия пли осаабаеяия пружины? с помощью проб-

рав. 88 Стрелы, пршишеные яа каландра* высоко! точаостя:

а — сАпв ма топями -епак 4 — ямстяяиии епаш: I — «>мш«ая аи«п:

I — яемипмспа шип: а — тмымяипяц 1 — ши ип»пмц епаяы>
Iяммя аыОавй п>шш • — осы т — аятам * — мем

$ «. НОЖИ'ДПЯ овмзки КРОМОК

Пластинчатые шК дисковые кожи устанавливаются и державках, ко-
торые укрепляются аа полдоае вл кронштейнах, а иногда непосредст-
венно иа станинах валковых машин. Регулирующими винтами мн пру-
жинами ножи прижимаются почти плотную к поверхности ваш или
, съемного валка. Ножи срезают резину в виде полос заданно* ширины,
' отрезаюгчкромкн при изготовлении резинового вяп пластмассового ли-
ста, пленки и т. п. в зависимости .от количества ножей и нх взаимного
"расположения с валковой машиной срезается одна или несколько полос
материале заданной ширины.

На трехвалховом каландре установлено несколько ножей дискового
типа (рис. 89), Ножи эакрепяе№ иа штанге I, расположенной в швел-
лерной ране отборочного устройства. В штангу вварены два рычага 2 н
5: Одни с вилкой для устай^вкн'ножа, а второй с проушиной для" кон-
такта с прижимной пружиной < .через серьгу 5. Дисковые ножи 6 нз
бронзы Бр. АЖ9-4 или стели Ст. Зустанавлнваются на оси 7, вставляют-
ся в вилку рычага 2нс помощью пайки 8 закрепляются.

В трехвалковом просаоечлом каландре ножи (рис. 90) располагают-
ся на штанге 7 в сварнОЙ обойме 2. Внутри обоймы находятся ползун 3,
который перемещается рдоль направляющей планки через пружину 3
ползун передает давление иа держатель'^ ножа 7 С помощью винта 8,
укреплеивого в две обоймы, можно перемещать ползун. Нож д искового
типа из стали марки СтЛ устанавливается в вилке держателя 8 ножа.
Между осью в вожом устанавливается, с целью уменьшения трения, ме-
таллокерамическая (железографитовая) втулка э.

На универсальных четырехвалковых каландрах (Р - 500 мм-, Ь «
— (250 мм) применяются ножя с- мектронагревом (до температуры'
200*С). При работе разогретым ножом резко снижается мощность, аа*
трачяиемвя на резание.

Существуют вальцы в каландры с пневматическим поджимом диско-,
вого ножа. На штоке поршня устанавливается на оси нож. Подача во»-'
духа, а следовательно, я поджим ножа к срезаемой поверхности мате-
риала регулируются специальным краном.

Для резания унруго-пластнчных материалов, каковыми являются
резина нлн пластмасса, применяются пластинчатые или дисковые ножя
с односторонней или двусторонней заточкой в виде клина Нож первые*
щлется относительно перерезываемого материала с определенной ско-
ростью (скорость подачи).

Рассмотрим случай резания ножом, имеющим форму двустороннего
асимметричного клина (рис. 91).

К ножу в направлении резания приложена активная сила резания Р».
которая уравновешивается силой сопротивления разрезаемого матери-
ала ф и слагаемыми сил нормального реактивного давления на грани
154
№ и Ы* которые создают силы трения вдоль граней Г) — р^| и Г» -
 рЛ (щ в щ коэффициенты трения).

Рис. Як Ножи тр<

Сила резания

Рр = 34-Л^1(8!по1+р1«К«1)+Л\(51по1+р1соза1).	(269)

По нормали к силе Рг действуют слагающие сил #г, #», Т( и Т», их
результирующая уравновешивается поперечной силой упругого сопро-
тивления ножа

Рг-Л^(соз«1 —щэШсч)—Л^(сов«» —р»з1па»).	(270)

При Рв ~ 0 получим

#1 ш <««—щеЬ<ц

ся«х—РьЫпОх '	'	'

Из ятях соотношений видно, что сопротивление резанию (численно
равное Р9) возрастает с увеличением силы <?, углов щ н а* (прн щ <
< фа» и р*< ф<и) я коэффициентов трения р( н р*. В свою очередь,
сила ч возрастает с увеличением угла заострения. Прн р> — р> — р н
в) > а* величина «1па: >а1па» я величина соащ < сова*; следователь*
но, М > №, т, е. реактивное давление больше на грань, имеющую боль*
шнй угол наклона.
(^Прн односторонней заточке ножа (например, п> — 0) из уравнение

.Р, » с Ц- (а1п +щсоа «ц) ц. р^Ги
Р* — Ых (сое «1'— щзШ сц)—АГ*.

(ЯГ

Если сила Л, 4й В. то образуется момент1, стремящийся повернул,
или изогнуть дож. Поэтому необходимо стремиться к снижению зиачег
нвя т. е. к симметричной двусторонней заточке. Для резки дйуй^
слойного материала применяют симметричный ткпк.. При уменьшат
угае эаосгреяи ножа силы <2 и Рг уменьшаются; Однахо.уыеньшешщ
угла Заострения ниже . 10—<20*
приводит -к 'ревкому падений
прочности и стойкости воли.

- Рассмотрим процесс погруже-'
иш ножа с односторонней затрт-

кой в матервал. Вначале ловерД-
ость материшя^прогцбапся^оф,
, равуя впадину поя лезвием ножа:
—1 в вервый момент материал, не

разрушается, режущая кромка
растягивает поверхностный' Слой
в сдавливает его. По мере погру-
жения ножа деформацияматерв*
ала увеличивается. Слов,,сопрЙ-
касающиеся е нлрлоизой гранью
ножа, затягиваются вниз и отодвигаются ^ сторону, что вызывает стрес-'
совыванм материала..Его .частицы, прилегающие’к вертикальной гранил
выпучиваются, что свидетельствует о;небольшнк величинах аоны дефор-1
маши к коэффициента обьемвЬго сжатия.

Когда смят и растяжение Материала под режущей хромкой досте-
гают предеамрй величины,.поверхностный' слой.начинает разрушаться^
режущая кромка лроишсает в образовавшуюся щель и материале и вы-
зывает в нем разрушение, идущее др'решяашя.	1

Прв значительной толщиие.ыатсрИала наступает,момент его полного
разрушения (разрыва) до того, как вож пройдет через всю толщу матб-.
рвала (рис. Й). С увеличением утла заострения ножа разрыв матерная

ла наступает раньше, а усилие резаний увеличивается.

Сила резакия, как этопохкэалИ'П. С. Карпачев к М. Я. Майзель (5).
нелинейно связана с глубиной погружения нбжа в зависит от. айда ма-
териала и его толщины (рис. 92, 'а), а также от числа слоев. На участ-
ке АС усилие резания нарастает: точка В является точкой перегибе
эпюры; в точке С сила достигает максимальной величины и затем быст-
ро падает: здесь происходят окончательное разрушение материала
(рис. 92, б) и прн дальнейшем продвижении ножа усилие необходим^
только для раздвигания частей материала.

Сила Сопротивления материала реэапию'ножа с односторонней за-
точкой может быть определена в первом приближении следующим об-
резом (для участка нарастающих усилий).

Для многих высокополнмерных материалов с волокнисто-сетчатой
структурой, в частности для ткани, обложенной резиной (или бумаги;
обложенной пластмассой), между напряжением в кГ/аР, Модулем .упру-'
гортъ В'кГ/ыР в относительным сжатием а существует приближенна^
эмпирическая зависимость о* »аЕ (лг колеблется от 0,6'до 1Д 6 ОП|й«
делается по*данным эксперимента В-каждом отдельном случае).
Ряс. Я. Сини ремавя юпрамя дкпмш жожоя:

>сжатеа элементарного столбика, отстоящего от острия ножа на рассто»
яии л, будет

ддч* _ **—* ш *><«—.*

* ' к кца . л<ав. ‘	’

Велачина мемемтарвбго усалйя. действующего на I см режущей
хромки шириной 4г, составит (при его периметре л):

(|)-

Интегрируем обе части этого;
нлн

В частности, при т —

2Я

Подставляя в уравнение (272) значения 3 — да и АГ», получим

р|—(?)" рь+^у^^(*в“+*1,}р+|*»ЙГ»-
при т 1

Ъ--4г№+»)(*в«+|и)1«+|*Л-

(273)

(274)

117. МЕХАНИЧЕСКИ! ПМвОДЫ

Рассмотрим различные схемы приводов валковых машнд.

При вальцах с индивидуальным приводом редуктор может быть цн-
линдричеспм (рис. 93, а) и цилнндрокоивческнм (рис. 93, б). Для сдво-
енных вальцов также применяется привод с цялиидроконнческнм редук-
тором (рис 93, а).

Для вальцов группового исполнения (2; 3; 4 и более вальцов) при-
меняется привод с использованием асинхронного электродвигателя
(рнс. 93, в) или синхронного тихоходного электродвигателя. Данные
групповых электродвигателей (напряжение 6000 а) следующие:

В новых конструкциях вальцов применяются приводы с блок-редух-
торамн и шарнирными шпинделями (рис. 93, Э), по типу приводов
каландров. Использование подобных приводов позволяет разгрузить
валкн и станины от нагибающих моментов, возникающих при передаче
крутящего момента зубчатыми колесами Применение шарнирных шпин-
делей в значительной мере упрощает системы регулирования зазора
валков (не требуется изготовление цилиндрических колес с корригиро-
ванным зубом). Схемы приводов каландров приведены иа рнс. М. В пер-
вых отечественных каландрах с большим числом валков устанавливался
один мощный электродвигатель с приводом иа все валкн. Эта схема
привода требует мощных передаточных механизмов (через первый ва-
лок передается полная подведенная к машине мощность). Изменение
фрикции между валками возможно в этом случае только по ступеням,
что является существенным недостатком.

В последнее время применяются схемы с блок-редуктором я шарнир-
ными муфтами по типу применяемых в прокатных "станах. Прн этом
привод может быть с общим электродвигателем (рнс. М, а) или с флан-
цевыми электродвигателями, передающими вращение каждому валку
каландра через блок-редуктор (рие. 94, б).

Каландры с передачей движения ив валкн цилиндрическими коле-
сами не обеспечивают достаточной точности и хорошего внешнего вида
158
Ряс. 93. Капмаплесон иош правом мльш

« _ . «-яи».	яррмт ^~А --{«в—



Рве. 93 (врммжепп)

прн изготовлении пленочных изделий. Объясняется это тем, что прн пе-
редаче крутящего момента зубчатыми колесами окружные усилия до-
полнительно изгибают валкн. Этот недостаток устраняется прн приме-
нении схем, привода, приведенных ва рис. 94 (шарнирные муфты ие
передают изгибающих моментов на валки каландра). Эти схемы допу-
скают перекос осей валков каландра для компенсации прогиба лри ра-
боте машины. Применение этих схем привода каландра несколько удо-
рожает машины.

Схему общего приводе от одного электродвигателя с фрикцион-
ными колесами целесообразно выбирать для машин, изготовляющих
толстые листы линолеума, резины я других аналогичных изделий, а схе-
мы, представленные на рнс. 94,—для машин, изготовляющих точный
корд, топкие пленки я изделия с малой шероховатостью поверхности.

Соединительные шпиндели я муфты. Соединительные шпнаделк при-
меняются для передачи вращения валкам от бяок-редуктора. Шпинделя
позволяют передавать вращение валкам при значительных (8—10°) уг-
лах между осью шпинделя и осью валка

Шпиндели устроены по принципу шарнира Гука. Длина шпинделя 1
определяется из допускаемого угла наклона а и необходимого макси-
мального расстояния & между осью валка и осью ведущего вала
||ЛшЖ 161
(рве. 95). С достаточной точностью дайку 1 можно'опредеявть но фор*
юле	г

Одни дв Шарниров шпинделя, обычно фиксированна коте ведущего
вала, другой—со стороны валил—не- фиксировав (плавающий в осе?
вом направлений).

Шарнирные голова шпинделей соединяются с концами залов бвод-
редукгора н валков с помощью бесшповочиого'срф&теяия с гарантиро-

ванным натягом или л помощью
шлицевого соединения. Смазка й
ТрУЩИЙСЯ ПОВСОХВОСТЯМ ПШИНДЙ4
ле® подводвтсЯ' черев шариковые'
масленки. *

Мд четыреицдковых каланд-
рах универсального типа (О-
’	" 500 м1Ц 4,-1260 лд) применя-

*_~~П стек шпиндель (наиболее расиро-
^1 страиенная конструкция) лопает
кого типа (рис. 96).'
' В цилиндрической расточка

ма?‘‘л^м<!м>1Вцц|мктавгтздяг

। удерживаются цилиндрическими:
Дййтг"^ (аашгавб!*. Лопасть 3 на конце,
-вадка-вшшпеиа с прорезью, в'
□л/—которой размещается сухарь Л

I , прямоугольного или круглого се-'
_____ -лкйттЧ чеияя с цапфами до концам.
рЦт_~7 'Осью шарнира Гука является ось"1

Т рясточки, другой—ось П су-

даря.

Шарнир по осн шпинделя ве.
зафиксирован, он может переме-<
шагеся вдоль прорези лопасти.1
Учитывая условия сбора шарни-
ра, просвет, а между щеками де-
лают больше ширины вкладыша
6. Обычно диаметр расточи ра-

-вея половике диаметра головки;
шпинделя, т. е. Л - (0,48 +• 0,5)0,. л толщина лопасти а (0д5 н- 0^8)0.

'Для ориентировки при выборе^коаструкции к размеров шпинделей
универсального типа .можно рекомендовать данные ГОСТа 5059—56 .
«Прокатные станы. Шпиндели универсальные и приводные ковш вал-
ков. Основные р азмеры».

Шарнирные' шпиндели выполняются с осевой разборкой (со смеще-'
кием одной,да головок шарниров осевом направления) и с боковой
разборкой (со смещением одиоийа гозоаок в сторону),

'Для передачи небольших аруйшцй момейто}'применяются шпинде-
ли, у которых вкладыши удерживаются с помощью наружного кольца;*

Вкладыши обычно изготовляются из высокопрочной прокованной,
бронзы БрАЖ Й4 им латуни.
.васиуживапт виамаиня плгнилем, с шарнирами иа подшмпиихах
.«доя, применяемые в прсвдпых станах, подшнпняда качения овес-
лпают работу шарнире с-знппшальшын зазорами, узел шарнира
рмеяпея.'в нем хороню удерживается смазха.

 Смазка шарниров шпинделе! с подшипниками схмъженш затруд-
Мельна; из-за их недостаточно* Гфметнчносп в таком шарнире плохо

-удерживается смазка. Обычно применяется смазка ИП-1 (ГОСТ 3257—
63), подаваемая через _шпркл»аслен|ш иди лубрикаторы Жидкая
.смазка дм этого $ала должна быть очецьвяэкой, учитывая высокие
удельные давления н небольшие скорости скольжения.

Теоретические исследомфя по расчету шпинделей проведены в ра-
ботах КВ. 83^84). Лопасть шаршюа с прорезь» воспринимает со поро-
ды вкладыше давление (рис. 97), распределенное примерно по тре-
угольнику НО. Поэтому равмккгвуюпия Р давления на одну ветвь
допасти будет смещена от центре ее сечения. Следовательно, в опасном
II*	1в
сечеили I—!, кроме напряжений изгиба, будут также напряжения кру-
чения

Усилие Р при этом равно

Р-------И------	(275)

где М — момент, передаваемый шпинделем;

Ьа и Ь — полная ширина лопасти и ширина одной ее ветви.
Момент изгиба в сечении /—1 равен

М^, = Рх,	(276)

где х — плечо силы Р,

х = 0,5 (Ьо — б)з1п а +	(277)

Здесь а и х, — угол наклона шпинделя и расстояние от центра шар-
нира до сечения 1—1.

Крутящий момент в сечении 1—1

Ч,-*-*-	(278)

Напряжение изгиба н кручения
(279)

(280)
где 5—толщина сечения лопасти;	х

т) — коэффициент, зависящий от отношения Ь: в
Коэффициент ц имеет следующие значения
6:» .	... I 1,5	2	3	4 в

п .	...	0,208 0.340 0,493 0,301 1,15 1,780

Расчетное напряжение	_______

о^, = /?+3?	(281)

нлн

В формуле (282) момент — в кГ • см, а линейные размеры — в см.
Лопасть с отверстием в опасном, сечении 1—1 испытывает также на-
пряжения изгиба и кручения (рис. 98).

Действительно, составляющие момента М

М‘-««•«)	(283)

М, = Мз1па |	' '

вызывают в сечении 1—1 лопасти соответственно напряжения кручению
и изгиба,
7-$-)	(288)

—	(288)

где 1] — коэффициент, зависящий от отношения Ьд:«.
154
расчетные напряжения рассчитываются по формуле (28). Для наи-
более частого случая [48]. когда Ь»: а - 3,6,

(296)

где	__________________

А = з!п а + Уа№а + 1,3?соа*а.

На каждую щеку вилки шарнира давит вкладыш; давление распре-
делено приблизительно по треугольнику в сечении А —Л, перпендику-

лярном плоскости лопа-
сти (рнс. 99)

При этом равнодейст-
вующая давления Р будет
расположена на расстоя-
нии от осн шарнира
шпинделя (6|—ширина
щекн). Следовательно,
равнодействующая Р в
зависимости от момента
М, передаваемого шпин-
делем,

/>-% (я,7)
2*1

Приложим по ося се-
чения Л— А две силы Р,
и Р{, равные Р; на щеку
вилки будет действовать
пара сил Р и Л (момент
пары у-) и сила Ръ вызы-
вающая в щеке вилки на-
пряжения изгиба, растя-
жения и сдвига. Напря-
жения в произвольном се-
чении /—/щеки вилки
будут определяться следу-
ющими моментами и си-
лами:

изгибающим моментом
относительно осн х—х

Ма~Рх-,

плечом силы Р

Ряс. 09 Схема ои. декпуюшж м шику
шарнира

х — (*1 + й 1ва)ова = Лосеве + Р131п<х,	(288)

где Х| н >Г| — координаты нейтральной линии сечения I—I;
растягивающей силой

ДГ-ОДЦы + Ю.	(289)

где р — угол наклона сечения I—I;
изгибающим моментом отнооггельно оси у—0
кругащвм моментом
М„-АОТ(„+В.	(а,)

где Рав* — момент сопротивления сечения относительно оси х — х

Напряжение растяжения,
от силы Н

где Р—площадь сечения

Напряжения югибд от
момента Мп»точпЕтР

Рае. ,100. Смит жив СШкеп

где мойеит сопротивления .•еря
Напряжения кручмию, до^псгаод

носнтельяо осн у—у.
самума в точке В,

где Ж«,а — момент, сопротивления кручению ди точи В сечения 1—1.

Моменты сопротивления сечЬтя 1—1 пгабу можно криближенко .
подсчитать, приравнивая сегмент трапеции (рис. 1(Й)

«я.+к^-ис;

«вс+вд "
4+>^&нсй+»дс
”	в(С,4-Х^	*'

Момент сопротивлешя кручеввй' для точим В сеченая может быть
определен но формуле

,’«-Йг(7-Г"

где г и к—радиус дуга сегмента к высота сегмента.
Расчетные напряжения в точде В

в точки В ын Р

»^.-вит+вй+®*-

&4)
Более точно можно Подсчитать напряжена, еслв щеку шла рас*
сматривать хак привой брус. ,
. Согласно иоследомнмям. [48], максимальные расчетные напряжения
'яозняхапт в одной ва точек.!* внутренней поверхности щеп вилка; вти
айпряжемя определяются формулой

<296>

где Л и Р —диаметры расточка в головки шароправ од
М—момент в «Г-ОД

Я-1 +-0,06а^ — коэффициент, учэтывающкй.упм наклона
шпинделя;

а — угод наклона шпинделя в угловых градусах.
Для частного случая, когда Л  Дби,

®р-.-27Д-§-(ад*+од:.	(296)

Ш1

пых соображешщхнлао увеличивать
ляетог возможном..;Поэтому.

(приходится- в расчетах увелв-
тавать дооуойШые напряже-
ния. Запас п(ючнощи'при рас-
-четах шпинделей рекомендует-

крутящие моменты. Из конструктив-
-“ь диаметр шпинделей не представ-

.р1, по воаможностн, принимать
и меньше 6.

Див изготовлении пт—«».
лей применяют стали '40 и 48,
а прн больших напряжениях—
стали «К н 40ХН.

В-посацдме годы дм пере-
дачи значительных крутящих,
моментов в калаидрах'тЯжало-
гс-тнпа применяются беопкь
ночные соединения прерсовдо
типа. Головки щпнндшГдо
спрессовываются на цапфы ?Й-
' ха и блок-редукгора с натягбм. -
'Дм предофращеикя'раЗ-';
.рушения сопрягаемых поверх-?
-посте* прн разборке' соаднве*;
йя между -валкой -я «олрщю
шпнндем устанавливают, вмт&жутрчну» тонкостенную стальную втул-
ку йс 101).

, Наружная поверхность Втулки, и внутренняя поверхность ступицы
томики шпинделя конвчесйа' (конденость 1:30), шлифованные. Ввуг*
реннин поверхность втуийи н ^наружная поверхность цапфы валка (вам
хонда вала блох-рцкуггорд) цнкиндрнчесхие, шлифованные.

Сборка, соединения Осуществляется следующим образом. На шлвфо-
'ваняУ’Р шдйбу вада надавай'ся.промежуточвая коническая тонкостен-
ная втулка дсколыдщая и6садм)',.аетем>на коническую втужку насажн-
вается сопрягаемая деталь-гоМвка. Головка напрессовывается вмито-
. вым домкратом ^ с помощью нагнетателя У.
Масло под давлением на нагнетателя поступает в кольцевой зазор

канала, разжимает деталь к одновременно смазывает поверхности со-
прягаемых деталей.

После запрессовки головки насос снимают, масло сливают, а отвер-
стие закрывают пробкой.

Для установки домкрата в торце вала (валка) предусматривается

резьбовое отверстие.

Для распрессозкн соединения также применяется нагнетатель
жим) и винтовой съемник (осевое перемещение).

В приводе я механизмах валковых машни для соединения
применяются различные по конструкции муфты.

Прн числе опор больше двух и значительных числах оборотов
менжуется применять муфты, позволяющие допускать некоторую
осйость соединяемых валов. К таким
муфтам можно отвести зубчатые муфты
Основные параметры зтих муфт регла-
ментированы ГОСТом 5006—65

Зубчатые передачи. Приводные зуб-
чатые колеса применяют в вальцах и в

(раз-
валов

реко-
несо-

Рве 108 Оврмиимкмпе мыкяш, дйпвуяове аа смпш валив-
а — илаж б — «теашаввсч мммм

трех-, четырехвалковых универсальных н кордных каландрах. Ведущее
(малое) колесо устанавливается на валу редуктора или трансмиссион-
ном валу, ведомое колесо—иа шейке валка машины. Колеса крепятся
на залах призматическими шпоихамя. Зубчатые колеса цельные отлива-
ются из стали 45, зубья термически обрабатываются. Спицы больших
колес — крестообразного или таврового сечения.

Приводные колеса заключены в кожух, который одновременно яв-
ляется ванной для смаэкн. Модуль приводных колес—от 18 до 22 мм,
число зубьев у малого колеса 1В—20» и у большого до 100. Передаточ-
ное отношение вары приводных колес—от 4 до 6. Приводные колеса
для каландров обычно выполняются с шевронным зубом. Твердость за-
каленного слоя зубьев обычно в пределах ЯЛС 45—55, твердость
сердцевины НВ 180—200.

На схемах показан подвод приводного момента для вальцов
(рис. 102, в) и для трехвалкового каландра (рис. 102,6).

Рассмотрим опрокидывающие моменты, действующие на систему
(рис. 102, в). Моменты М( и М* будут действовать со стороны валков
вальцов на колеса против их вращения.
168
Направление моментов по часовой стрелке принимаем положитель-
дыми; прн известном распределении моментов между валками опроки-
дывавший момент в общем случае

+	(297)

М^-М^М*	(298)

где Мцрш—приведенный к колесам момент привода.

Если М> — М» — О.&Иврщ, то

(299)

Если момент не передается второму валку (поломка зуба фрикцион-
ного колеса), то	г

/ Мм = 0.

Условия на опорах станины вальцов (рис. 102, о)

—	(300)

вв*Ьи_ + ^.,

где О к Ь—сила тяжести станины н расстояние между опорами.

С усилием В станина стремится оторваться от фундаментной плиты,
а с усилием А прижимается.

Трехвалковый каландр воспринимает момент привода обычно сред-
ним колесом (рис. 102,6). Аналогично рассмотренному, прн известном
распределении моментов между валками, опракидывеюший момент в
общем случае

Мвря>‘^М1—йЛ1 + М»;

МЯИ,»М1Ц-М.4-М«.	(301)

Прн каландрованяи может быть М( > 0 нлн М* « 0, поэтому

Фрикционные колеса, позволяющие распределить момент
между валкаыв, одновременно допускают раздвижку валков без нару-
шения правильности зацепления. С этой целью профиль зуба корриги-
руется. Модуль зацепления этих колес принимается обычно не меньше
20—22 мм. При расчете фрикционных колес следует учесть, что они
работают в особо веблагсчфиятных условиях; кроме изменения меж-
центрового расстояния, возможен и перекос колес, что нарушает кон-
такт по длине зуба.

Ранее зубья фрикционных колее не обрабатывались после литья
прн ручной формовке. Литые зубья быстро изнашивались, имели место
толчки н значительный шум во время работы.

В настоящее время зубья фрикционных колес фрезеруются н терми-
чески обрабатываются.

Твердость закаленного слоя я сердцевины зубьев такая же, как н
у приводных колес.	\

Цилиндрические и пилиядроконическне редукто-
р ы устанавливаются иа вальцах и каландрах.

Корпусы редукторов изготовляются из чугуна СЧ 18-36 с одним,
двумя и тремя разъемами.

Валы редукторов устанавливаются на подшипниках качения. Осе-
вые зазоры между подшипниками валов регулируются прокладками,
устанавливаемыми между корпусом в боковыми крышками.
Зубчатые колеса редукторов изготовляются с косым я шевронным
зубом. Колеса диаметром до 400 мм — цельнокованые, колеса больших
диаметров —сборные (литая ступица из чугуна СЧ 18-36 или стали 45
и ненец из стали 40Х). Валы, колеса насадные и венцы колес изготов-
ляются нз стали марки 40Х либо 45 с твердостью НИС №—32

Смазка колес (масло АК-15) —разбрызгиванием (масляная вакка
в горизонтальных редукторах) или крннудительная (в вертикальных н
блок-редукторах). Подшипники смазываются консистентной смазкой
УС-3 (солидол Т).

Для предотвращения просачивания масла н защиты подшипников
от загрязнения на входных и выходных валах редукторов устанавли-
ваются уплотнения. Прн картерной смазке уровень масла контролиру-
ется маслоуказателем. В зонах зацепления предусматриваются смот-
ровые окна. В верхней части корпуса устанавливается сапун для
отвода нагретого воздуха и газов.

В целях экономки площади цеха в машинах последних конструкций
все шире применяются цнлнндроковическне редукторы

В двухступенчатом коннчссхо-цнлиндрнческоы редукторе КЦ-50
(рнс 103) быстроходной ступенью является коническая передача с
ПО
круговым зубом, в тихоходной—цилиндрическая косозубая Выходной
конец длинного тихоходного вала может быть смонтирован яа дополни-
тельном выносном подшипнике машины

Тихоходный вал установлен на сферических, а валы конической
пары —иа конических роликоподшипниках Смазка колес—разбрыз-
гиванием из ванны Подшипники смазываются консистентной смазкой

Редукторы этого типа изготовляются с цилиндрической эвольвент-
ной парой (индекс КЦ) н с цилиндрической парой с зацеплением Но-
викова (индекс КЦН).

Технические характеристики редукторов типе КН и КЦН приведе-
ны в табл. 14

Таблвва 14

Тшничасим» юрмсгараспаш радухерее тина КЦ к КЦН

Тжп		Цг	Обан	Пфмиошм			Габарит ила	Вас а «Г
			ду			«“		
КН-40	60	1200	10.6	2,29	4,6	400	1400x1075x776	770
Ш-50	во	1000	10.6	2	6,187	500	1793X1453X966	14НН
КЦ-60	150	1000	10,6	2	5,187	600	2130X1755X1161	7400
КЦН-40	100	1000	10,10	1.71	6,94	400	1125x1443x803	1142

Особенностью блок-редукторов, входящих в комплект каландров и
вальцов, является компактность н возможность унификации привода
машины. Блок-редуктор состоит из редуктора, приводных н фрикцион-
ных колее С валами машины редуктор соединяется специальными уни-
версальными шпинделями.

На рнс. 104 доказан блок-редуктор типа БК-3-720 для привода
треугольного каландра. Корпус редуктора выполнен с тремя разъема-
ми Зубчатые колеса с косыми зубьями. Валы установлены иа сфериче-
ских роликоподшипниках Смазка зубчатых колес первой и третьей
ступеней—разбрызгиванием, второй и верхней ступеней—принуди-
тельная, от маслосистемы каландра; подшипники смазываются кон-
систентной смазкой Передаточное число между средним н верхним
валом — постоянное; между средним и нижням валом — переменное

Таблааа 16

	8  6	1	1	Науманна						ГабратОи	Вас  «Г
											
				«	И	111		И	ш		
БК4-4-60	126	31,75	1,381	I	1,381	1	500	600	600	П80Х1250Х	7123
БК7-3-60	76	1250	50,33	7,61	5,615	9,904/1.2	460	700	600	2200Х1460Х XI500	6870
БК16-4-71		250		7,94,	6,67	-	360	600	—	Я50Х1325Х Х2600	13130
Рие 104 Бмс-рыунор тмпа БК4-730
(переключение кулачковой муфтой, установленной на нижнем валу)
Выходные концы тихоходных валов имеют шлицы для соединения с
валами каландра.

Число выходных тихоходных валов определяется назначением
редуктора Блок-редукторы для вальцов выполняются с двумя выход-
ными тихоходными валами (индекс БВ), а блок-редукторы для калан-
дров имеют три или четыре выходных вала с соответствующим типу
каландра расположением (индекс БК). Технические характеристики
блок-рсдукторов для вальцов и каландров приведены в табл 15.

Зубчатые колеса крупных редукторов изготовляются преимуще-
ственно с шевронными зубьями (более плавная работа, отсутствие осе-
вого давления на подшипники)

$ <8. ГИДРОПРИВОД и ПНЕВМОПРИВОД

Г ндро пр и вод применяется в каландрах последних конструкций
для вспомогательных устройств

К таким устройствам, например, в четырехвалковом каландре
(О — 950 мм; Ь = 2800 мм) для изготовления транспортерных лент
относятся устройство для выбора люфтов и валковых лодшлпниках и
подвижных звеньях механизмов регулирования рабочих зазоров, уст-
ройство для поджима валкового подшипника со стороны, противопо-
ложной нажимному винту механизма перекрещивания валков, уст-
ройство для подвода и отвода прессовочного ролика; устройство для
подвода и отвода дублирующего ролика; устройство для подъема при-
жимного ролика к гребенчатому ролику, устройство для прижима
ограничительных стрел к валкам, устройство для подвода и отвода
ножей.

Гидропривод этих устройств имеет целый ряд преимуществ перед
электромеханическим приводом возможность бесступенчатого регули-
рования скоростей перемещения, легкое распределение мощности
между устройствами, обеспечение необходимого перемещения н воз-
можность прижима к неподвижному упору без перегрузки рабочего
органа, значительно меньшая удельная металлоемкость на единицу
развиваемой мощности, простота конструкции, обеспечение необходи-
мого статического прижима, плавность работы и быстрота действия

По характеру перемещений н потребной силе прижима рассмотрен-
ные устройства можно условно разбить на две группы, устройства с
незначительным односторонним перемещением (до 1—2 мм) при боль
шнх развиваемых давлениях, с незначительным расходом масла
высокого давления (на пополнение потерь), устройства со значитель-
ными двусторонними перемещениями и значительным расходом масла
высокого давления, со сравнительно небольшими рабочими и прижим-
ными усилиями В соответствии с такой разбивкой п выбирается гид-
росистема

В рассматриваемом каландре применена гидравлическая система,
снабжающая механизмы второй группы маслом с давлением порядка
50 кГ!смг непосредственно от маслонасоса Масло для потребителей
первой группы механизмов, с повышенным давлением, порядка
120 кГ/ся’ подается через гидроусилитель

Полость низкого давления гидроусилителя питается маслом давле-
нием 50 к/ /ся* от маслонасоса, работающего на систему низкого дав-
ления Схема гидравлической системы этого чстырехвалкового калан-
дра приведена на рис. 105
Рис. 106 Схема гидравлической сястемм чегырехаалкоаого каландра для транспортных лент:



— •ваиртпца* уэм Д * — пшмыаалма
й жгеяда .,'ркзк


Гидравлическая насосная ставши / состоит из двух лопастных
насосов (основного и резервного) на давление 50 кГ/ые, двух гидро-
усилителей 2 (на давление 120 кГ/сл?), маслобака 3, фильтрующего
узла 4, регулирующей к контрольно-измерительной аппаратуры. Один
гидроусилитель предназначен для обслуживания гидроцилиндров меха-
низма выбора зазоров, а другой—механизма перекрещивания
валков.

Масло из маслобака поступает к маслонасосам и к гидроусилите-
лям. Насосы могут быть включены вместе или раздельно При падении
давления включенного насоса второй насос включается автоматически.
От маслонасоса масло под давлением подается к гидроцилнидрам
роликов (прессовочного, дублировочиого и гребенчатого), которые
включаются реверсивными золотинками с электромагнитным управ-
лением.

При включенных электромагнитах реверсивных золотников ролики
прижаты к валкам, при отключенных электромагнитах ролики отведе-
ны от валкой. О подходе роликов (прессовочного, дублировочиого и
гребенчатого) к крайнему положению сигнализируют белые н зеленые
лампочки на пульте управления Слив масла из гндроцнлиндров гре-
бенчатого ролика дросселируется (обеспечивается опускание ролика с
необходимой скоростью)

Давление, создаваемое насосами, контролируется электроконтакт-
пымв манометрами ЭКМ-1, контакты которого связаны с сигнальны-
ми лампочками. Прн падении или повышении давления сверх заданного
включается красная лампочка, при нормальном давления горит зеле-
нея лампочка. Давление масла, подаваемого насосами, поддерживается
постоянным предохранительным клапаном с переливными золотинками
(при повышении давления масло перепускается на слив). Для подачи
масла под давлением 50 кГ/см* в гидроцилнндры механизмов выбора
зазоров и механизма перекоса непосредственно от насосов предусмот-
рены специальные вентили.

Масло под давлением 120 кГ/см1 подается от гидроусилителей к
гидроцилнидрам механизмов перекоса валков и выбора зазоров. По-
дача масла в гидроусилителя осуществляется от линии всасывания
Пря подаче масла под давлением 50 кГ/см* в надпоршяевую эону гид-
роусилителя шток его начинает давить на жидкость, находящуюся в
эоне высокого давления гидроусилителя; при этом обратный клапан в
линии питания гидроусилителя перекрывается и масло начинает выдви-
липаться в магистраль высокого давления. Если система заполнена
маслом, то давление штока начинает передаваться иа всю систему, уп-
ругость системы прн этом обеспечивается гядробуферамк Магистраль
высокого давления защищена от перегрузок предохранительными кла-
панами, которые настраиваются на давление 130 Щ 5 кГ/см*.

Давление масла в магистралях контролируется двумя электрокон-
тактпымн манометрами типа ЭКМ-2, контакты которых связаны с сиг-
нальными лампочками (красными и зелеными). Контакты манометра
ЭКМ-2, контролирующего давление в магистрали гидроцилиндров ме-
ханизма перекоса, соединены с пускорегулнрующей аппаратурой глав-
ного привода каландра Прн падении давления в этой магистрали
главный привод каландра должен отключаться

Прн пуске каландр не может быть включен в работу, пока давление
в магистрали гндроцвлнндров перекоса валков ае достигнет 120 кГ/см’.

Рассмотрим методику выбора основных параметров системы гидро-
привода

т
Основные размеры погрсбнтслсй масла высокого давления выбира-
ются конструктивно при обеспечении заданных скоростей работы при-
водимых ими в действие механизмов

Скорость перемещения поршня в цилиндрах с двусторонним штоком
зависит от количества жидкости, поступающей в единицу времени

----—------м/мин,
0.7И(Р-<Р) '

(302)

где (? —количество жидкости, поступающей в цилиндр, в л/мин-,
О —диаметр цилиндра в см-,
Л — диаметр штока в см

При атом должна учитываться утечка жидкости через щель, опре-
деляемая как произведение скорости и«> жидкости на площадь } «• лйз
зазора

(303)

где 4 — средний диаметр кольцевого зазора прн концентрическом
расположении поршня;

з __	_ номинальный зазор;

<1Ч и <1, — диаметры цилиндра и поршня;

Др — перепад давления;

м — динамическая вязкость масла.

1 — длина щели

Диаметр поршня (внутренний диаметр цилиндра) рассчитывается без

учета потерь по уравнению
О=|/"^,	(304)

где р «• -2- — рабочее давление жидкости в кГ/см*-,

Р — !р — усилие, развиваемое цилиндром, в кГ;
I — рабочая площадь поршня в см*

Объем цилиндра
И, = /Я = Р —,	(305)

где Н — ход поршня в см
Движущее усилие Р на штоке цилиндра и скорость V его перемеще-
ния без учета потерь на трепне и утечек жидкости определится по фор-

мулам

у = у- см/сек,
где С? — расход жидкости в смЦсек
Рабочая площадь со стороны штока

л(Р»-<Р) ,
со стороны поршня

»_ "51

(306)

Рекомендуются следующие соотношения диаметров штока и поршни

Диаметр горшая в мя	. 150 500 800 1000

Мянмиыия разами иевду «выстрой горшка

и штока О —	.............. 6,6 12,5 20	25
Диаметр штока выбирают в зависимости от величины давления при
15 кГ/см* отношение — «0,3-г 0,35, при 15 <р< 50 кГ/си* отно-

шение — « 0,5 н при 50 <р < 100 отношение  «0,7.

На основании размеров потребителей определяется объем жидкости
в гидросистеме

У-У. + Ут + У,,

(307)

где Уп — объем потребителей масла;

Ут — объем жидкости в трубопроводах н контрольно-измерительной
аппаратуре;

V, — запасной объем жидкости.

Преобразователь давления (рис. 106) двойного (непрерывного) дей-
ствия (гидроусилитель), применяемый в гидросистемах каландров, не
имеет холостого хода (холостой ход имеется у пре-
образователей одинарного действия). Полости низ-
кого давления рд питаются от распределительного
золотинка, управляемого двумя ссрвозолотннкаыи
Ссрвозолотникн приводятся в движение поршнем в
конце каждого хода.

Преобразователи данного типа изготовляются
на производительность до 110 л/мин с усилением от
3.1 до 7 1.

Коэффициент усиления I гидравлического преоб-
разователя давления, под которым понимают отно-
шение выходного давления к входному (прн прене-
брежении силами трения), равен

(308)

где и Л| — диаметр и площадь сечения цилинд-

Д» н У7» —диаметр и площадь сечения штока;
р( н ра — входное н выходное давление жид*
хости

С учетом механического к п. д преобразователя

Рис. 106. Расчет-
ам схема гтыро-

ру

(309)

где г) — механический к п. д. преобразователя (ч « 0,95)

Ход Н и диаметр Ох плунжера высокого давления определяются, ис-
ходи из объема жидкости <2. необходимого для единичного хода цилинд-
ра потребителя,

(2=4.-^-//,	(310)

где пв — объемный к. и д преобразователя, т] « 0,9 ^-0,94

Маелоиасос для гидросистем калаидров выбирают исходя из усло-
вий получения необходимых скоростей подвода и отвода прессовочного
н дублировочного роликов

12 з«>1 тв	17?
Объем полости гидроцнлипдра, в которую подастся масло, должен
выбираться из следующего соотношения

И «А Л;	(311)

У = 5Н,	(312)

где V — объем полости гидроцнлипдра, о которую подастся масло:

О — производительность маслонасоса,

I — время, за которое заполнится объем,
к — количество цилиндров,
5 — площадь поршня гидроцилинлра,
Н  ход поршня

Выбрав ыаслонасос по таблицам, задаются такой производительно'
стью, при которой I не более 15 сек без учета утечек в гидросистеме и нс
более 30 сек с учетом утечек

Расчетная производительность Для определения времени заполнения
цилиндра (с учетом утечек)

<2 = О. - (й?1 + 20, 4- 20. | 30,4- 40.),	(313)

где — производительность маслонасоса,

0! — утечка в гидроусилителях,

0, —утечка в предохранительных клапанах;

0. — утечка в редукционном клапане,

— утечка через реверсивные золотники,

0, —утечка в гндроцнлннлрах

Формула (313) справедлива для схемы, приведенной на рис 105

Контрольно-измерительная аппаратура выбирается по наибольшему
расходу в системе в зависимости от условного давления

Цилиндры силовых механизмов в основном изготовляют из стальных
поковок н труб, реже отливают из стали к совсем редко из чугуна Копа-
ные стальные цилиндры обычно применяют прн давлениях, превышаю-
щих 200 кГ/см2. и длине цилиндра не более 1000 мм. Литые цилиндры
из серого чугуна применяют прн давлениях не более 100 кПсм\ а из вы-
сокопрочного чугуна при давлениях до 150 кГ/см2 Для давлений до
200 кГ/см2 обычно применяют цилиндры нз стальных труб (обычно
сталь 45, в особых случаях —легированная сталь)

При прочностном расчете цилиндров в большинстве случаев можно
ограничиться определением напряжений, возникающих от внутреннего
давления жидкости, не рассматривая сложные напряжения от действия
внешних сил Толщину стенки толстостенного однослойного цилиндра
можно вычислять по формуле Ляме для случаи нагружения внутренним
давленном

а = (0,60 +4*’ К.	ОН)

где о'“	—толщина стенки относительная,

— расчетное давление в кГ1см2-,

о. — допускаемое напряжение в кГ/сл2;

О — внутренний диаметр в см,

с — коэффициент, учитывающий коррозию, в см

Под тонкостенными подразумевают цилиндры, у которых минималь-
ная толщина стенки а 0,060 (для распространенных диаметров нс бо
лее 6—8 мм) В общем случае под тонкостенным подразумевают ни
лнилр, у которого гк/гп 1,18 (гм — наружный и г„ — внутренний ра
днусы стенок цилиндра)
178
В этом случае толщину стенки надлежит определять по формуле

(315)

где <р — коэффициент прочности соарного шва (ф “ 0,7 — 0,95)

Толщину стенок при отношении — «5 1.18 можно рассчитывать по
упрощенной формуле

Толщину плоского донышка цилиндра

(317)

где 5 — толщина обечайки н см,

Рр — расчетное давление в кГ/см};

О — внутренний диаметр в ем,
к — коэффициент, учитывающий приварку донышка (й-0.75 —
' — 0.85).

с — коэффициент, учитывающий коррозию, в см
ол — допускаемое напряжение в кГ/см*
Толщина выпуклого донышка

	-I '	13181

- Рр 2Л

где Л — высота выпуклой части днища н см,

г — I —— — коэффициент, учитывающий наличие отверстия в до-
нышке,

</ — диаметр отверстии а см

Допустимые максимальные напряжения материала цилиндров сле-
дующие для серого чугуна егэ — 250, для высокопрочного чугуна ва—400.
для стального литья а» — 800 ч- 1000. .для кованой углеродистой стали
о» — 1000 Ч- 1200. для легированной стали а» — 1500 — 1800, для медн
и бронзы ста - 420 кПсм'

Можно также рассчитывать цилиндр на прочность по формулам

«-У	В1”

где Я и г — внешний и внутренний радиусы цилиндров о см,
Ор —допустимое напряжение прн растяжении в кГ/см1-,

а — напряжение внутренних волокон стенки цилиндра от услов-
ного давления р, в кГ/см*

На цилиндры действуют изгибающие нагрузки, напряжения от кото-
рых могут превосходить напряжения разрыва от давления жидкости На
эти напряжения цилиндры рассчитывают отдельно и затем выбирают
максимальное значение

Прн малых толщинах стенки (до 8 мм) цилиндр можно рассчиты-
вать по упрощенной формуле
где ави — максимальное допустимое напряжение при изгибе (для ста-
ли <п>н -1200+1500 кГ/сж’),
М — изгибающий момент в кГ-см;

йи и « — внешний диаметр в толщина стенки цилиндра в см
На продольный изгиб шток рассчитывается по формуле Эйлера

; = й’
где Р — сжимающая сила;

I — площадь поперечного сечения штока;
Ь — длина штока;

(322)

г — радиус инерции сечения;

к — коэффициент, зависящий от способа заделки концов штока

Если оба конца штока заделаны, то к = 0,5; если одни конец заделан,
а другой на шарнире, то к <= 0.7; если оба конца па шарнирах, то Л=1,0;
если одни конец заделан, а другой свободен, то к  2,0.

Для коротких штоков, длина которых не превышает десяти диамет-
ров, можно пользоваться выражением

«.--р	(323)

где Г — сила,
/ — площадь поперечного сечения штока

Для цилиндров, работающих при давлении до 300 кГ/см*, принимают
запас прочности п — 3

Усилия, действующие па болты, рассчитывают по формуле
Рв = ^ + Р„.	(324)

где = 0,8О9 рр — равнодействующая внутреннего давления,
Р„ =ЗОер»6?о —реакция прокладки в момент нарушения плотности
в кГ;

Рр — расчетное давление в кПсм* (р? » 1,5р или р9 =
= 1,2рЯр»в — выбирается большее значение),
р — рабочее давление в кГ/си9,

Рпров —давление гидравлического испытания в кГ/см*-,

—удельное давление на прокладки в момент наруше-
ния плотности в кГ!см1',
а — константа жесткости;

О,—диаметр окружности упютнения в см

Удельная реакция прокладки в момент нарушения плотности зависит
от материала в конструкция Для плоских прокладок нз паропита, фнб
ры. резины и фторопласта р» соответственно равно 100 + /?р; 400; 45 +
+0,7/?; 10 + р, а для паронптовых спиральных прокладок 70+ 1.5/?

Константа жесткости а принимается для большинства типов флан
цев равной 1,0. для некоторых типов фланцев а достигает 1,5
Внутренний диаметр резьбы болта определяется по формуле

где — расчетное усилие в кГ, определяемое по формуле (324),
а — количество болтов,

а'т — предел текучести при рабочей температуре в кГ/см1

Фланцы рассчитываются по общепринятым кормам в зависимости от
их конструкции
180
Толщину стенок труб определяют из условия ее прочности прн задан-
ном рабочем давлении. Учитывая возможность механических поврежде-
ний, толщину ке следует выбирать меньше 0,8—1,0 мл для труб из алю-
миниевых сплавов н 0,5 мм для стальных труб.

Прочность прямых с открытыми концами отрезков труб может быть
проверена по формуле

~.	(326)

где аг — допустимое напряжение в кГ/см* на разрыв (по окружности),
котороеобычио составляет 30—33% временного сопротивления,
р — максимальное давление жидкости в кГ1см1-,

4 к 5- наружный диаметр и толщина стенки трубы в см.

Трубы, у которых — < 16, можно также рассчитывать по формуле

где 4м. 4> — внутренний и наружный диаметры трубы а см

Осевые напряжения растяжения в трубе определяются по формуле
«.= -7-.	(328)

где Ро— сила, действующая вдоль трубы, в кГ;

Р — площадь поперечного сечения стенки трубы в см*

Определим силы сопротивления движению поршней и штоков гидро-
цилиндров из-за тревня уплотняющих колец о цилиндр н штока
о сальник

Сила трепня при чугунных поршневых кольцах приближенно может
быть подсчитана по формуле

/’-пОйНад. + Р).	(329)

где О — диаметр поршня в см-,
Ь — ширина кольца в см;

/ — коэффициент трения (пря большой скорости движения / — 0,07,
при малой скорости 0,15):

2 — число колец;

р„ — уделыюе (контактное) давление кольца иа стенки цилиндра в
, лГ/см* (обычноРч = 0.8 + 0,9 кГ/см*};

р— давление уплотняемой среды в кГ/см*.

Силв трения при сальнике с мягкой набивкой

V = 0,15^4/р => 0.5&Р кГ,	(330)

где / — коэффициент трения (для мягкой набивки, / — 0,2);

4 — диаметр штока в см-,

1	— длнна сальника в см,
р — давление в рабочей камере в кГ/см*.
Сила трепня, создаваемая одной резиновой манжетой,
Р = цры!к кГ,	(331)

где ц — коэффициент трения, зависящий от особенностей материала
манжет;

р —давление жидкости в кГ/см*-,

4 — диаметр цилиндра или вала в см;

А — высота активной части манжеты в см.
Для распространенных С-образных манжет из кожи ц'-0,006 — 0,01

При шевронных манжетах из резинотканевых материалов сила трс
кия определяется по формуле

Р <= гМ1к кГ,	(3.32)

где а — диаметр уплотняемого цилиндра в см.

I — ширина уп тотнення в см,

Л — удельное'трение (по ЭНИМСу). к = 2.2 кПсм*

Для манжет нэ кожи нлн нолнхлорвннилового пластика сила трепня

А - Дяй/р кГ,

(333)

где /> — коэффициент трения (для приближенных подсчетов при устано-
вившемся двнжеинк можно принимать/! = 0,08);

4 — диаметр штока а см,

/ — длина уплотняемой поверхности в см;

р — давление перед уплотнением в кГ/см1

ЦНИИТМАШ XIя расчета сил трения резинотканевых манжет сило-
вых цилиндров рекомендует пользоваться формулой

Р - к -?,	(334)

где Р — усилие, развиваемое цилиндром

Для масла к = 0,1 -г 0.25

В тех случаях, когда исполнительный механизм должен преодолевать
незначительные усилия, целесообразно применять пневматический при-

сны каландра для трапслортныа

Рис 107

вод Например, пневматический привод применяется хтя подвода » от-
вода ножей, срезающих резину с валкв В этом случае устанавливаются
ппевмоцнлнндры двустороннего действия На рнс. 107 приведена схема
инепмоспстемы каландра для изготовления транспортных лепт Воздух
подается (обычно из воздушной магистрали завода) в пневматическую
систему каландра под давлением 5—б кГ/см? Для очистки воздуха от
влаги и пыли в системе предусмотрен влагоотделнтель /. а хтя умень-
шения износа уплотнений и предохранения внутренних полостей пневмо
цилиндров от коррозии п системе предусмотрен маслораспылитель 2
С целью обеспечения необходимой силы прижима стрел к валкам, пода
ваемый к лиепмоцнлнндрам 3 стрел воздух редуцируется в диапазоне
6—1 кГ/см1 воздушным редуктором 4 Ножи для съема резинового листа
182
подводятся к отводятся с помощью иненчоцилнндров 5 двустороннего
действия, которые управляются краном 6 Пневмоцнлнндры стрел соз-
дают усилие от 5 до 300 кГ, а пневмоцнлкндр ножей — 50 кГ

$ 19. ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЕ И АВАРИЙНЫЕ УСТРОЙСТВА

Одной из важных задач при конструировании катковых машин яв-
ляется обеспечение безопасности обслуживающего персонала Для реше-
ния этой задачи валковые машины оборудуются предохранительными и
аварийными устройствами

тормозные устройства. Тормоза служа! для поглощения кинетине
ской энергии движущихся частей машины в период ее остановки В вал
ковых машинах применяются двухколодочныс и ленточные тормоза.

Рассмотрим двухколодочный электромагнитный тормоз (рнс 108).
установленный иа вальцах В ранее применявшихся электромагнитных
тормозах магнит размещался а горизонтальной плоскости, в рассмат-
риваемом тормозе магнит размещен нал колодками Тормоз сблокирован
с электродвигателем, электромагнит 3 находится под током, поэтому ко
лодки 2 тормоза разведены При срабатывании аварийного останова
одновременно выключаются электродвигатель и электромагнит, колод-
ки тормоза прижимаются к тормозному диску грузом о, который связан
с сердечником б катушки электромагнита Достоинством подобной схемы
является то. что тормоз срабатывает и при неисправности электрической
цепи электромагнита

В последнее время в валковом оборудовании применяются колодоч-
ные тормоза с электрогндравличсскнми толкателями (рнс 109) типа
ТКТГ 400

На подставке I при помощи пальцев 2 закреплены стальные 3 и 4 ры-
чаги стойки Пальцы удерживаются от поворота и выскакивания вилка-
ми о, прикрепленными болтами с пружинными шайбами к подставке
Пальцы имеют сверления для смаэкн, в которые запрессованы маслен-
ки б К чугунным колодкам 7 прикреплены фрикционные обкладки 8.
Головки заклепок утоплены в обкладки Крепящие колодки пальца 2
удерживаются ригелями 10

Для удержания колодки в опрсделеином положении предусмотрен
фиксатор, помещенный в сквозном отверстии рычага Два упора фик-
сатора поджимаются к внутренним поверхностям ребер колодки и таким
образом создают необходимую силу трения Упоры для удобства монта-
жа н демонтажа соединены между собой стержнем В ирорезн рычага 3
при помощи пальца //, удерживаемого от поворота и выскакивания ри-
гелем. закреплен верхний рычаг 12 Верхний рычаг шарнирно соединен
при помощи траверс со штоком 13 и тягой 14 пружинного устройства 15
и при помощи пальца 16 с ухом траверсы электрогндравлического толка-
теля 17. Натяжение пружин в пружинном устройстве регулируется гай-
ками 18 Усилие пружин через рычаг 12 и шток 13. который проходит
через отверстие в пальце 19, передается на рычаг 4

Электрогидравлнческий толкатель 17 закреплен па подставке / либо
при помощи боттоэ. либо при помощи пальца, проходящего через уши
толкателя к подставки В первом случае толкатель опирается на под-
ставку сферической поверхностью. Раппомерпость отхода колодки тор-
моза регулируется ввернутым в бобышку рычага болтом 20, который
фиксирует контргайкой 21.

На корпусе I толкателя (рнс. ПО), заполненной маслом, закреплен
электродвигатель 2-, через вал 3 вращение передается крыльчатке 4
При вращении крыльчатки давление внутри толкателя повышается.

тез


поршень 5 под давлением масла движется вверх и выдвигает штоки б,
на которых закреплена траверса 7

Прн отключенном электродвигателе давление под поршнем умень-
шается, поршень под действием внешней нагрузки и силы тяжести опу-
скается вниз, перегоняя масло в надпоршнсвое пространство При затор-
моженном тормозе сжатые пружины при помощи тяги 14 (см рис 109)
поворачивают рычаг !2 вокруг пальца 11 и через шток 13 передают уси-
лие ня рычаг 4. Под действием пружин рычаги 3 и 4 поворачиваются на
пальцах 2 и прижимают колодки к поверхности тормозного шкива, соз-
давая необходимую силу трения В заторможенном положении толка-
тель не работает, а следовательно, поршень и штоки находятся в нижнем
положении Прн включении тока поршень толкателя поднимает штоки
вверх, рычаг 12 через тягу 14 сжимает пружины, вследствие чего осво-
божденный от ее давления рычаг 4 начинает отходить от шкива, пока

регулировочный болт 20 нс упрется в подставку. После этого при даль
нейшем повороте рычага 12 начинает отходить рычаг 3 Растормажива-
ние заканчивается тогда, когда поршень толкателя достигнет крайнего
положения

В ленточном тормозе с электромагнитом (рнс 111) металлическая
лента 1 с приклепанными фрикционными накладками цз ферродо охва-
тывает тормозную муфту При включении электродвигателя привода наг
нит 4 сжимает пружину 2. опускает рычаг 3 и растормаживает ленточ-
ный тормоз

Уравнение торможения для случая полной остановки машины имеет
следующий пнд

Л, (335)
где 0’.— кинетическая энергия в кГ я;

(/„р —работа трения в кг я;

М„ — работа торможении в кГ м\

(/„—работа полезных сопротивлений о кГ-м\

/„г—момент инерции всех движущихся частей машины, приведен-
ный к валу тормозного барабана, а к/  м-сек*-,
е>— угловая скорость вала тормозного барабана в Мсек

<Ит — момент сил торможения, приведенный к валу тормоза, в кГ ж;

Мт,,--сумма моментов трения во всех парах машины, приведенных
к валу тормоза, » кГ-м;

<рм — угол поворота тормозного барабана за время торможения;

Л!пс — момент полезных сопротивлений, приведенный к валу тормоз
кого барабана, в кГ-м (этот момент учитывается, если при
торможении машина выполняет полезную работу).

При постоянстве моментов сил трения н торможения (прн Л<„ — 0)

Л, ~	+	1336)

При небольшом, по сравнению с силами торможения, приведенном
моменте сил трения в машине можно записать

'-“ТмГ’	от>

Момент сил трения, приведенный к валу тормоза,
,	(339)

где Я —силы, нормальные к поверхности трепня, в кГ;

I — коэффициент трения,
ы — угловая относительная скорость трущихся поверхностей
в Мсек,

! гч — радиус цапфы в я;
ш», — угловая скорость вращения тормозного барабана в Мсек
Сила прижатия ленты или колодок к тормозному барабану

Р„ - ~ кГ, 	(340)

где гт — радиус тормозного барабана в я.

Износ тормоза зависит от средней удельной работы торможения, от-
несенной к единице площади контакта трущихся поверхностей, и от ко-
личества торможений

Удельная работа торможения

М ₽ у- ^М^^кГм/см*,	(341)

где Г — площадь контакта.
Эту удельную работу, выраженную через работу сил трения, можно
записать

кГм/а*.	(342)

где р — фиктивный коэффициент трения [4];

р„ — среднее удельное давление в кГ!ае

Обычно рекомендуется соблюдать следующие соотношения между
удельной работой I/ в количеством торможений л:

У*п = сопзС.	(343)

Удельная работа торможения должна быть в пределах 60 кГ/см'.

При проверке тормозной ленты на нагрев температура для обкладки
ферродо колодочных тормозов не должна превышать 100® С н 80е С для
ленточных

Количество тепла, выделяемого на бесконечно малом пути за беско-
нечно малое время,

04	42?	42?	427гж

Эта энергия расходуется на нагрев тормоза я теплоотдачу в окру-
жающую среду фа.

Прн весе нагреваемых частей тормоза (в основном его барабана) (3,
теплоемкости С и повышения температуры на 41в

/К^^ОСЛв.

Теплоотдача окружающему воздуху зависит от поверхности теплоот-
дачи Г, разности температур барабана и окружающего воздуха I, н
среднего коэффициента теплоотдачи а^-

Лг,-ае/(/в-0Л.

Прн скоростях тормозных лент, обычно применяемых в машинах,
можно приближенно считать, что

а = 4о ккал1№ ч №>&)	(344)

Считая, что поверхностью теплоотдачи является торцовая поверхность
барабана, аайдем для нее среднее значение коэффициента теплоотдачи;
для этого выделим элементарное кольцо радиуса р с толщиной 4р и на-
пишем уравнение теплоотдачи для всей поверхности

а„ - — С2кр4ра- -22- С 4«р^р -	= -5-агя ккал/(^-ч врад}

* { е $ * 3

Баланс тепла для времени <и прн I — сопз( можно выразить уравне-
нием

«Л? = Л?Я + Л?Я

или

^и-оа,+-^

откуда
Величины Л4И, г„. Г и I, постоянные, поэтому можно интегрировать
полученное уравнение в пределах угла торможения фт (длительность
торможения 1п сек)

г ^«<-'4	<М5)

427

(346)

При с “ 0,12 ккалЦке-ерад) для чугунного барабана

(347)

При большой длительности торможения (ф» и гф» велики) среднее
значение окружного усилия торможения

Гв = /< + 8,8- |0~4 -^=- <=/,-?8,8 • Ю-4-^.	(348)

ГжГ	г

Если время торможения мало (теплоотдачей в окружающую среду
можно пренебречь), то

Л^1380Сс//а

42?

ИЛИ

откуда

'‘3,-+4^? “'•+ода (ЗИ)

Ограничители движения. С целью предохранения от поломок меха-
низмов регулирования валков, перекрещивания валков и других приме-
няются автоматические остановы. Они должны обеспечить остановку ма-
шины или механизма в нужном положении и при этом ограничить воз-
никающие динамические нагрузки.

Автоматические остановы в большинстве случаев представляют со-
бой конечные выключателя, смонтированные на пути движения останав-
ливаемой детали

На станине трехвалкового каландра со стороны каждого подвижного
валка установлены (рнс 112) конечные выключателя / типа ВК-211.
К корпусу подшипника валка шпилькой 2 крепится рычаг 3 При подъ-
еме верхнего валка или при опускании нижнего валка рычаг в крайнем
положении нажимает иа рычаг конечного выключателя я выключает ме-
ханизм регулирования зазора

Привод механизма регулирования зазора выключается также конеч-
ным выключателем прн срезе предохранительной шайбы
Требованиями техники безопасности предусматривается, чтобы рабо-
чий мог остановить валковую машину с любого места Для этого преду-
сматриваются устройства, позволяющие выключить приводной электро-
двигатель и затормозить машину (электромеханическое пли электроди
паническое торможение)

Механизм аварийной остановки обычно устанавливается и представ
лист собой штанги нлн тяги вдоль валков, соединенные с выключателя

мн типа ВК-211 Воздействуя на трос
или штаигч- (усилие небольшое), рабо-
чий отключает электродвигатель при-
вода машины Одновременно с отклю-
ченном электродвигателя машины от-
ключается электромагнит потолочного
тормоза, колодки тормоза под дейст-
вием груза и системы рычагов обжи-
мают муфту, продолжающийся вра-
щаться по инерции привод машины ос-

Доптспммй поворот амкм

	дам* дуга шжмп	
	дуымом	при гргоьоаоч
До 420	250	300—350
420—150	375	450-550
Ватное 550	450	600 -900

таиавлнваегся (электромеханическое
торможение)

Прн электродинамическом тормо-
жении к торможении противовключе-
нием механизм аварийной остановки переключает цени приводного элек-
тродвигателя, на его якоре создается электподипамическпй момент, на
празлекный против вращения.

Работа механизма аварийной остановки оценивается длиной дуги
прн повороте валков после отключения электродвигателя (вальцы не за-
гружены). Прн загруженных вальцах этот поворот валков практически
отсутствует
190
Допустимые длины дуг поворота налков после остановки незагру-
женных вальцов приведены в табл 16

В механизме аварийной остановки (см рнс 112) трсхвалхового ка-
ландра тросик 4 заплетен с одной стороны в специальный болт 5. а с дру-
гой стороны крепится к серьге 6, соединенной с рычагом конечного вы-
ключателя / Троснк расположен иа высоте 1575 мм над уровнем паза
При нажиме на тросик 4 конечный выключатель срабатывает и останав
лнваст машину

В механизме аварийной установки вальцов (рнс 113) штанга 1 за-
креплена в подшипниках 2 Прн нажиме на штангу рожки отжимают
пружину 3 к давят на рычаги путевых малогабаритных переключателей 4
типа ВКП-711 Рабочий ход кнопки переключателя В КМ-711 равен 2,2—
2 5 мм при усилии иажатия па штангу от 1.5 до 0,25 кГ Усилие, необхо
дим ос для остановки вальцов, регулируется с помощью пружин 3

устанавливаемые

выключатели со вгтаигвыа
на вальцах

3 — отжнчоя пружива а —
каючателе тное ВКЛП1

Предохранительные устройства. Для предохранения ватковых машин
от поломок прн пиковых нагрузках в механизмах предусматриваются сне
цнально рассчитанные детали (пластинки, винты, болты, шпонкн и др )
При превышении нагрузки против расчетной эти детали разрушаются,
валки машины раздвигаются и распорное усилие понижается или сни-
мается полностью

В последнее время в валковых машинах применяют (рнс. 114) сре
тающую пластинку (предохранительную шайбу) 5, опирающуюся на за-
каленную сборную матрицу 2—3 Матрица закреплена винтами 4. На
пластинку опирается закаленный пуансон 6, соединенный с пиктом 8 ме
манизма регулирования зазора

В отличие от существующих предохранительных устройств основные
элементы рассматриваемого предохранительного устройства размещены
в отдельном корпусе-кассте /. который свободно вставляется н выни-
мается нз корпуса механизма регулирования зазора Этим устраняется
основной недостаток конструкций предохранительных устройств, требую
шпх для нх установки и смены длительного простоя оборудования

Действие предохранительного устройства основано на сопротивлении
предохранительной шайбы определенному усилию При нагрузке сверх
этого усилия шайба прорезается пуансоном 6. подшипники подвижного
валка под действием распорного усилия перемешаются, обеспечивая уве-
личение зазора, а следовательно, н снижение величины распорного уси-
лия Одновременно с передвижением подшипника через конечный вы
ключатель подается сигнал на остановку главного электродвигателя при-
вода машины. Срезанная шайба выпадает через отверстие в корпусе
приспособления.

Станина

Рнс. 114 Предохранительное устройство вальцов:

/ — корпус матрицы: 2 — осяоаапе матрицы; 3 — закаленное кольцо матрицы;

4 — вилы; $ — предохранительная шайба: в — пуансон. 7 — штифт. 8 — винт
механизма регулирования зазора

Максимальное усилие, которое может выдержать предохранительная
шайба до среза,
Рга„ = кО5тер,	(350)

где Тер =(0,6-г- 0,7)а« — расчетное напряжение среза в кГ/см\
8 — толщина шайбы в см\

О — расчетный диаметр шайбы в см.
Г Л А В А III

ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА ВАЛКОВЫХ МАШИН

Для интенсификации процесса вальцевания или каландрирования, при-
меняются вспомогательные устройства. На вальцах применяются пи-
тающие (для равномерной подачи материала в зазор), перемешивающие,
отрезные, разравнивающие, приемные и другие устройства На каланд-
рах, и в особенности на установках с каландрами, применяются питаю-
щие. охлаждающие, снимающие, отборочные, приемные, разравниваю-
щие, ширильные и пудрнльные устройства

Эти устройства позволяют механизировать процесс переработки ма-
териала на вальцах и каландрах и автоматизировать управление маши-
нами

$ 20. ПИТАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА

Пластические массы или резиновые смеси подаются в зазор между
валками в порошкообразном, гранулированном виде нлн в виде непре-
рывных, предварительно подогретых полос. При ручной подаче материал
подается в виде отдельных кусков по 12—15 кГ.

От подпора резиновой или пластмассовой смеси в зазоре зависит ве-
личина распорного усилия и толщина выходящей из зазора массы. По-
этому скорость подачи материала в валковые машины должна быть по-
стоянной и равномерной по всей длине зазора.

В валковых машинах применяются тарельчатые питатели, специаль-
ные дозаторы и качающиеся транспортеры различных конструкций

В тарельчатом питателе (рис. 115) вальцов для переработки пресс-
порошков на вращающемся на вертикальной оси диске (тарелн) / под-
вешен телескопический патрубок (манжета) 2, связанный с бункером 3.

Высыпающийся из бункера материал располагается на диске в виде
усеченного конуса, образующая которого наклонена под углом естест-
венного откоса материала. Прн вращении тарелн / часть материала сни-
мается переставным скребком 4 и направляется в приемную щель между
валками вальцов

Диск 1 сидит на вертикальном валу 5, укрепленном в подшипниках 6.
Движение передается от электродвигателя 8 (М=1 кет, л» 1410 об/мин)
через червячный редуктор 7.

Скорость вращении тарелн 33,5 об/зшл; диаметр 460 мм. Часовая
производительность питателя достигает 800 кГ.

Производительность питателя регулируется при подъеме манжеты
(изменяется количество материала, высыпаемого на диск) и при изме-
нении положения скребка по отношению к диску (изменяется толщина
13 3>ш пл	193

снимаемого слоя) Изменяя одновременно положение манжета н скреб-
ка, можно точно установить необходимую производительность питателя,
не изменяя скорости вращения диска.

Производительность тарельчатого питателя зависит от объема мате-
риала. снимаемого с диска за один оборот, и скорости вращения диска
и определяется по формуле

+	(351)

ее \ ЗчТ 1

где У» — объем, снимаемый за один оборот диска, в ж’;

К — радиус манжеты в ж;

п — скорость вращения диска о об/жин;

Л —расстояние от поверхности диска до манжеты в ж;

Ф — угол естественного откоса материала;

у — объемный вес материала в кГ/м^

Скорость вращения диска принимается в соответствии с требуемой
производительностью Предельным значением скорости вращения сле-
дует считать такую, при которой начинается произвольное сбрасывание
материала с диска центробежной силой, т е.

л <9,5	об/мин,	(352)

где / — коэффициент трения материала о диск;

ц — ускорение силы тяжести в м/сек*.

Мощность на валу диска тарельчатого питателя обусловливается раз-
личимый сопротивлениями, возникающими в процессе его работы. К ос-
новным видам сопротивлений откосится трение материала о поверхность
диска, трепне материала о поверхность скребка, сопротивление среза-
нию материала скребком и сопротивление скручиванию столба материя
ла. опускающегося из бункера на диск

Мощность электродвигателя может быть приближенно определена
по формуле

Я--55^(1«га.	(353)

где Р — /г5у/| — сила трения при движении материала по диску в кГ;

Г — площадь сечения (кольца) материала от манжеты до конца ра-
диуса конуса тройня в ж’;

з — путь перемещения от манжеты до края диска в ж;

у —насыпной вес материала в кГ/м1;

I, — коэффициент трения материала о поверхность диска.

о “ ~,ео*1* —скорость движения сбрасываемого с диска материа-
ла в м/сек.

Яо—расстояние от центра тяжести площади поперечного сечения
материала до оси вращения в ж;

п — скорость вращения диска в об/мин

р — угол установки скребка по отношению к поперечному сечению
материала,

г;— коэффициент полезного действия привода,

4 — 1,5 —2.0 — коэффициент, учитывающий дополнительные виды
сопротивлений;

— коэффициент трения материала о плоскость скребка.

В большинстве случаев	12. Установочную мощность

двигателя не следует принимать ниже 0,5 кет

1Э>	186
На рас. 116 показан дозатор, используемый при изготовлении паре*
нита на вертикальных вальцах.

Между тремя дисками 1; 2 и 3 расположены четыре стакана 4 теле-
скопического типа с переменной емкостью от 7 до 13 л. В верхнем днске 1
имеется отверстие для загрузка массой стакана, стоящего под отвер-
стием, соединенным с бункером 6. В нижнем днске 3 имеется отверстие
для разгрузки стакана, стоящего над отверстием

Все три диска Г, 2 и 3 расположены на вертикальном валу 6 Верхний
диск замедлен неподвижно, а диски 2 и 3 могут вращаться вместе с ва-
лом 6 Приводятся диски во вращение от электродвигателя 16 через ре-

Рвс. 116. Дозатор млыюз для ыроикта

дуктор 9, цилиндрическую пару колес 7 в коническую пару 8. Червячный
редуктор соединен с двигателем фрикционной пневматической муфтой 10,
которая включается прн помощи системы клапанов.

На втором конце выходного вала червячного редуктора 9 посажена
тарельчатая муфта 11, соединенная с валом ворушителя 12 бункера за-
грузки

Прн включении фрикционной пневматической муфты вращаются ди-
ски 2 и 3 дозатора, перемещающие стаканы ив угол 90е. С помощью ме
хаиязма 13 остановки дозатора стаканы останавливаются напротив раз-
грузочного отверстия

При вращении маховичка с ручкой 15 вращается червяк и червячное
колесо 14, диск 3 поднимается и объем стакана 4 изменяется
Дозатор отрегулирован на подачу одной порция через каждые 4,5 сек
при скорости вращения диска 23,16 об/мин. Система управления работой
дозатора — пневматическая. •

На рис. 117 представлено питающее устройство, применяемое на ка-
ландрах большинства типов я конструкций

Приспособление в виде подвижной каретки предназначено для равно-
мерного питания каландра резиновой или пластмассовой смесью, пода-
ваемой в виде ленты от вальцов Резиновая лента поступает от аальцов
по транспортеру н раскладывается кареткой в рабочий зазор между вал-
ками каландра На горизонтальном валу I с левой н правой резьбой,
установлением на шарикоподшипниках 2. посажена гайка 3 каретки
В гайку 3 ввернута ось 4. на которой установлена вилка 6 каретки. На
осн 5 каретки (на подшипниках 3) вращается ролик 7.

Электродвигатель 9 фланцевого типа (АГ “ 1 кат при п - 840 об/мин)
через клиноременную передачу 10 вращает винт-вал I. Корпус // клино-
ременной передачи прикреплен к станине каландра При вращения вин-
та I каретка, двигаясь в одну и другую стороны, раскладывает подавае-
мую смесь вдоль зазора между валками, создается равномерный подпор
массы в зазоре.

Каретка является опорой транспортера, подающего массу на каландр
для переработки

В каландрах больших размеров (например, четырехвалкоаый 8-об-
разный каландр с валками 950 X 2800 мм) применяются специально
сконструированные качающиеся транспортеры (рис 118).

На траверсе / рамы установлен кулачковый механизм 2, предназна-
ченный для качания (при определенном угле поворота) рамы 3 транспор-
тера 4. Кулачковый механизм имеет индивидуальный привод от фланце-
вого электродвигателя 5 (Л I кет при л » 14(0 об/мин). Максималь-
ная амплитуда колебания конца транспортера изменяется с помощью
механизма раздвижки 7, перемещающего кулачковый механизм 2 по на-
правляющим 3.

Транспортер 4 имеет индивидуальный привод от фланцевого электро-
двигателя 6 (н - 04 кет при я — 140 об/мин) через червячный редуктор
приводной станции 9. На барабаны приводной 9 и натяжной 10 станции
надета резиновая лента //.
Рама питателя своими кронштейнами опирается на станины ха»
лаидра.

На конце рамы транспортера установлен питающий ролик 12. полу-
чающий движение от установленной на валу натяжного барабана звез-
дочки

Рассмотрим расчет питательного устройства четырехвалкового ка-
ландра для изготовления транспортерных лент Питательное устройство

Рис. 118 Качавшееся питательное устройство каландра

должно обеспечить непрерывную подачу резиновой смесн ва всех режи-
мах технологического процесса Расход резиновой смеси можно опреде-
лить из табл 17
Таблица 17
Параматры операций каландрирования

Навиевомяк* нпоовцм  шлавдрарамим		Швривв мл вадов*	Малым 8 а а
Двуеторшаяя обкладка метал  Цвустороин» обкладка ткана Тастомвие резням  Прошли ткани	40  25  40	2.5  2.7  2,7  2.0	0,0065 0.0015  0,0025  0.0005
Максимальный расход резины

С = оМ ж'/лшн.

где о —скорость каландрирования в м/мин,

Ь — ширина каландрирования в ж;

6 — толщина резиновой обкладки в м.

Находим, что наибольший расход смеси будет прн листованнн реэн-
вы (<?= 0,169 м*/мин), по этому расходу и следует рассчитывать питаю
щее устройство

Скорость транспортерной ленты определяется по скорости валка валь-
цов. с которых снимается идущая на антенне каландра резиновая лента
Прн скорости переднего валка вальцов 32,7 м/мин скорость транспортера

= 1,03 • 32,7 = 33,7 м/мин,
где к — коэффициент запаса

Количество подаваемой резиновой смеси регулируется изменением
ширины поступающей с вальцов ленты. Для обеспечения максимального
расхода резиновой смеси ширина ленты должна быть

Вл = —2— = —— = 0 387 л

•* иД 33.7 0.013

где бд = 5 -г-15 мм — толщина резиновой ленты, снимаемой с вальцов
(в данном случае принято — 13 мм)

По результатам подсчета выбираем транспортерную ленту шириной
400 лаг

5 21. ПОМЕШИВАЮЩИЕ И ВОЗВРАТНЫЕ УСТРОЙСТВА

Смешиваемые на вальцах различные материалы (каучук и резино-
вые смеси с ингредиентами, нресспорошкн и т п) многократно подают-
ся в зазор между валками Для псоеыешнвання и возврата массы при-
меняются различные устройства Применяется также и ручной способ
возврата материала в зазор Рассмотрим некоторые из этих уст-
ройств

Для подрезания и перемешивания резиновой смеси на вальцах при-
меняется механический нож (рис 119}. В стойках /. укрепленных иа
верхних траверсах 2 вальцов, закреплены две поправляющие 3 Между
направляющими 3 находится горизонтальный ходовой винт 4. приводи-
мый во вращение электродвигателем 6 через зубчатые колеса Направ-
ляющие входят в приливы 7 каретки 8 Каретка, в корпусе которой за-
креплена гайка 9. может передвигаться вправо и влево вдоль вращаю-
щегося впита 4 Для смягчения ударов каретки о стойки I на концах
ходового винта 4 установлены амортизационные пружины 10 Внутри
каретки 8 размещен механизм для вертикального перемещения плос-
кого стального ножа // для подрезки резиновой смеси на переднем вал-
ке вальцов Нож II закреплен в держателе 12 (планках), соединенном
с ползуном 13 Ползун может перемещаться по направляющим 14 вверх
нлн вниз под действием ходового винта 15, соединенного с верхним
концом ползуна 13 В зависимости от направления и перемещения пол-
зуна 13 кож И поднимается нлн опускается до соприкосновения с по
верхностью переднего валка вальцов На верхнем конце ползуна 13
надета амортизационная пружина 15. опирающаяся па нижний конец
ходового винта Она служит для смягчения посадки ножа Н на поверх-
ность валка
Рис 119 Механические нож для вальцов:

льмго птмешепя м


Ходовой виит 15 может перемещаться вверх или вниз, в зависимости
от направления вращения насаженной на нем гайки 17, представляю-
щей одно целое с зубчатым колесом /в Это зубчатое колесо приводится
во вращение от колеса, насаженного на вал электродвигателя 19 вер-
тикального фланцевого типа. Двигатель установлен на каретке 8.

Управление мехаянческвм ножом —дистанционное. При нажатии
соответствующих кнопок нож И опускается вниз или поднимается вверх,
перемещается вместе с кареткой вдоль вальцов в ту млн другую сто-
рону. При достижении крайних положений каретка о н ползун 13 воз*
действует на конечные выключатели 20 н 21, выключающие соответст-
венно электродвигатели б и 19

Для интенсификации процесса перемешнваинн на вальцах лрнмс*
няется дисковое перемешивающее устройство (рис. 120).

На поперечине 1 (рис 120, а), опирающейся своими концами иа
траверсу вальцов 2, устанавливаются на передвижном основании 3
(рнс. 120, 6) с омой стороны дисковые ножи 1. Каждый нож располо-
жен на вертикальном валу 5, установленном на шарикоподшипниках в
корпусе 6. Вертикальный вал 5 с верхней стороны имеет заточку, на
которой посажен большой шкив в клиноременной передачи

С противоположной стороны основания 3 укреплен электродвига-
тель 7 (для каждого ножа отдельно) На валу электродвигателя рас-
положен второй ведущий шкив 9 кливорсменной передачи

Обычно на вальцах устанавливается пять дисков с электродвигате-
лями. Диски включаются (одновременно все или несколько) с пульта
управления.
Угол конуса дисков 12*; они устанавливаются так, чтобы образую-
щая конуса была параллельна образующей бочки валка (расстояние
между образующими от 2 до 5 мм. в зависимости от технология сме-
шения). Дисковые ножи устанавливаются над задним валком Диаметр
ножей 300 мм, скорость вращения 342 об/мин Зазор между образую-
щими дискового ножа и валка регулируется винтом 10

Обычно дисковые иожн используются совместно с системой подрез-
ных ножей Резиновая полоса разрезается кожами я подается на диски,
которые скручивают отдельные полосы в жгут. Жгут подается в зазор
между валками или иа отборочный транспортер

Устройство для многократного вальцевания показано на рис 121
Если оборудовать вальцы таким устройством, то они могут быть ксполь
зованы для многократного вальцевания По технологическим условиям
может возникнуть необходимость в многократном вальцевании прн весь-
ма высоких температурах В этом случае многократное вальцевание
можно производить последовательно в одной машине с возвратом ма-
териала или на нескольких машинах последовательно

Материал загружается в зазор между валками / через бункер 7
Масса проходит через зазор, снимается с валка ножом 3 и. перемещаясь
по желобу 3, попадает в шнековый подъемник 4, нз которого через во-
ронку 6 снова попадает в бункер 7

Цикл многократного перемешивания регламентируется технологиче-
ским процессом По окончании технологического цикла перемешивания
202
масса из бункера может быть направлена через воронку 8 аа дальней-
шую переработку.

Вертикальный шнековый подъемник приводится в движение от валка
через цепную и коническую зубчатую передачу 5.

Приспособление для возврата массы, применяемое на вальцах для
переработки пластмасс, приведено на рнс 122,

Приспособление предназначено для возврата в рабочий зазор валь-
цов порошкообразной массы, просыпающейся во время загрузки. В ка-
честве возвратного устройства применен ленточный транспортер / Лен-
та шириной 1400 мм состоит нз трех прорезиненных прокладок толщи-
ной 1.25 мм каждая Лента огибает три ролика 2: 3 к 4 Ролики 2 н 4
могут перемещаться относительно неподвижного ролнка 3 Ролик 4
удерживается винтом 5 Ролик 2 подтягивается тросом, перекинутым
через блоки 6, с двумя грузами 7. Этим обеспечивается прижатие транс-
портерной ленты к заднему валку машины

Привод транспортерной ленты —от валка машины (благодаря тре-
нию ленты о валок).

Под грузами 7 находятся пнеемоцнлиндры 8 Прн подаче сжатого
воздуха (давление 3—4 кГ/см?) в цилиндры 8 грузы 7 приподнимаются,
а транспортерная лента отходит от валка и останавливается.

Кран подачи сжатого воздуха в цилиндры должен устанавливаться
у рабочего места вальцовщика

Ленточный транспортер облегчает обслуживание машины и снижает
расход массы.

Приспособление для отбора и направления в зазор кромок (рнс. 123)
применяется па каландрах различных типов

Приспособление отрезает ножом кромки корда и направляет их
с помощью фрикционного ролнка в зазор между валками

Отрезной нож / с электрообогревом прикреплен к штанге 2. подве-
шенной на выносном рычаге 3 Рычаг 3 закреплен в кронштейне 4. уста-
новленном на боковой поверхности станины каландра

Груз 5 прижимает нож I к поверхности специального ролнка 7, в
груз 6 удерживает нож от перемещений под воздействием усилия ре-
зания

Средняя часть корда отводится роликом иа дальнейшую обработку:
отрезанные кромки (с правой н левой стороны) фрикционным роликом 9
подаются в зазор между валками каландра

§ 22. ТРАНСПОРТЕРЫ

Транспортеры предназначены для приема, транспортирования, за-
катки. талышроваиня и питания валковых машин Транспортеры при-
меняются в технологических линиях прн производстве изделий нз рези
новых смесей и пря переработке пластических масс.

В большинстве случаев транспортеры применяются для отбора ма-
териала, снимаемого с каландра или с вальцов В этом случае транс-
портер должен сохранить форму и размеры поступающего на пего
изделия или полуфабриката (в виде лепты или листа) Скорость ленты
транспортера должна быть равна окружной скорости валков каландра,
с которого сходит материал

Отборочные транспортеры используются также для охлаждения со-
шедшей с каландра или вальцов ленты или листа В этом случае длина
транспортера определяется режимом охлаждения Иногда движущийся
на ленте транспортера материал талькнруют, иногда закатывают


Рис. 122. приспособление для «иврит* массы на пальцах для пластмасс:

I - лептина тр*"еов₽т«р: г. 3. 4 -	« - иит! « - вжж« ’ - грим. « - т1*1-матал««»е цвлиишш

На четырехвалкоаом Г-образном каландре (Л — 500 мж. 1 -<
= 1250 жж) применен транспортер для отвода резинового листа к реза-
тельным устройствам ширина лепты транспортера 1200 мм Лента /
перемещается по горизонтальным роликам 2. закрепленным в станине 3.
Ролики установлены ив шарикоподшипниках

Приводной барабан 4 (скорость вращения переменная—от 6,2 до
34,2 об/мин) обеспечивает скорость движения ленты транспортера до
20.94 м/мия.

Ролики транспортера должны быть тщательно выставлены, допус-
каемый перекос не более 0,1 мм Для регулирования натяжения лепты
на транспортере установлена натяжная станция б

Привод транспортера — цепной передачей от основного агрегата
(каландра или вальцов).

Количество груза, перерабатываемого транспортером непрерывного
действия, определяется погонной нагрузкой (количеством груза на 1 м
длины ленты) <? в кГ/м к рабочей скоростью о в м/сек

= ЗбООрт кГ/ч	(354>

Если транспортируемый материал представляет собой непрерывную
ленту с поперечным сечением Р ж* и удельным весом у кГ/м?, то
<7 = Ру кГ/м.

Потребная для привода транспортера мощность
я	<“>

102ты
где 17» — тяговое усилие в кГ;
о — окружная скорость приводного барабана в м/сек,
г|. - к п д передаточного механизма привода
При скольжении ленты по неподвижному настилу с коэффициентом
треиия р ~ 0,5 сила сопротивления движению на прямолинейном на-
клонном участке
(355)
где </ — нагрузка от силы тяжести груза в кГ/м;

<?4 — нагрузка от силы тяжести ленты вкГ/м;
— длина горизонтального участка в м;
Н — высота наклонного участка а м

2П6
Силы сопротивления врвщенню роликов можно определить по при-
ближенному соотношению

кГ,	(357)

где 8* — натяжение ленты в точке набегания на ролики в кГ;

<л' « 0,035 — коэффициент сопротивления вращению роликов на опорах,
д — общий угол поворота ленты на всех роликах в рад
Сопротивление вращению приводного барабана

(358)

Тяговое усилие определяется. как сумма вредных сопротивлений, по
формуле

«Го = 3* -	+ V,, + (?;, + (Г*

где 5„е — натяжение набегающей ветви в кГ;

Зев — натяжение сбегающей ветви в кГ.

$ 23. ПРИЕМНЫЕ УСТРОЙСТВА

В качестве приемных устройств на валковых машинах применяются
различные эвхаточные н раскаточные устройства, закаточные транспор-
теры, закаточные стойки, приемные устройства карусельного типа, на-
моточные барабаны и другие устройства.

Рве 125. ЗпатошыВ тракеоортер

Закаточный транспортер к каландру (ряс 125) представляет собой
ленточный транспортер 2 длиной 4—5 м. па котором установлены две
раскаточные стойки с тормозами для рулопов с прокладочной тканью
и два закаточных приспособления для закатки рулонов, снабженных
пневматическими подъемниками для накатанных рулонов Обрезинен-
ный корд закатывается в прокладку под действием силы тяжести ру-
лона благодаря трению накатываемого материала о движущийся транс-
портер Заквтка ведется всегда с постоянной скоростью, независимо от
увеличения диаметра накнтываемого рулона Когда один рулон накатан,
корд обрезается под углом (прн остановившемся транспортере); при
помощи домкратов рулон сменяется, начинается накатка второго
рулона

Таким образом, время па смену рулонов сведено до минимума Не-
достаток этого распространенного способа — ограниченность величины
закатываемого рулона При длине материала в рулоне больше 250—
300 м происходит сильное слипание, вследствие чего затрудняется носле-
20?
дующая раскатка ткани Если нужно закатывать рулон с большой дли-
ной. то применяют специальные закаточные стойки; в этом случае за-
каточное приспособление вращается от специального электродвигателя.
С возрастанием диаметра рулона увеличивается линейная скорость
корда Поэтому привод должен иметь специвльное регулирующее уст-
ройство, поддерживающее постоянную скорость закатываемой ткани.
Обычно устанавливаются две закаточных стойки (одна закатывает, вто-
рая — перезаряжается).

На закаточных стойках можно закатывать большие рулоны, в кото-
рых длина прорезиненного корда достигает 600 м

Корд можно закатывать иа специальных каретках, двигающихся по
монорельсу. Эти закаточные приспособления принципиально не отлича-
ются от описанных В них рулоны корда накатываются на закрепленные
на передвижных каретках валики; каретки устанавливаются в рвскаточ-
ную стойку резательных машин Эта система требует больших затрат
на устройство монорельсов со стрелками.

Рассмотрим закаточное устройство (рис. 126) трехввлкового каланд-
ра На стойках каландра установлены два корпуса В правом корпусе /
расположена ось 2, на конце которой закреплено устройство 7 для за-
жима осн шпули 4. В левом корпусе расположен вал 6. С правой сто-
роны его находится устройство 3 для закрепления второго конца шпу-
ли 4. С левой стороны вала находится фрикционное устройство, обеспе-
чивающее постоянную скорость намотки материала благодаря
проскальзыванию ведущих дисков 8 во фрикционных дисках 9 Ведущие
диски соединены со звездочкой 10, приводящей их в движение. Сила
грення дисков регулируется с помощью пружины //. которая сжимается
(или растягивается) прн перемещении маховичка 12 Маховичок 12 пе-
ремещается по резьбе консольной части левого корпуса подшип-
ника

Усилие, создаваемое пружиной, воспринимается упорным подшипни-
ком 13 Корпус упорного подшипника (5 вращается вместе с валом 6,
корпус левого подшипника неподвижен. Для восприятия осевых усилий,
создаваемых пружииой. имеется второй упорный подшипник 14.

Перемещая кольце 16 по устройствам 3 и 7, можно легко освободить
ось шпули 4 прн ее смене.

Для заделки конца наматываемой ткани или ленты корда в теле

Рассмотрим еше одно раскаточное устройство (рис 127), применяе-
мое на каландрах В отличие от ранее рассмотренного данное закаточ-
ное устройство представляет собой симметрично расположенные в крон-
штейнах 1 фрикционные головки

Между кронштейнами размещены устройства 2 для закрепления
шпули 3. которая может легко сменяться прн перемещении кольца 4 по
головке 5.

В кронштейнах / на шарикоподшипниках 6 установлен вал 7. С од-
ной стороны вал соединен с головкой 5, с другой стороны — с опорным
диском 8, прижатым к валу гайкой 9 К опорному диску с помощью при-
жимного диска 10 прижата прокладка 12 нз кожи Сила прижима соз-
дается прн вращении мвховнчка 11 В результате прижима прокладки
посаженная на втором конце головка о прижимается к корпусу крон-
штейна, на конце которого выполнен прижимной фланец и установлена
кожаная прокладка 13.

Прн размотке материала благодаря тренню между дисками и ко-
жаными прокладками создается сопротивление, обеспечивающее тормо-
жение шпули,
«в
14 3«“> та
Маховичок после зажима кожаных прокладок затягивается и стопо-
рится пинтами 14

Рассмотрим приемное устройство (рис 128) четырехвалкового ка-
бельного каландра Приемное устройство имеет поворотную крестовину I
для смены бобины с намотанным материалом без останова линии

На двух вертикальных стойках 2 н 3 в подшипниках скольжения 4
установлена крестовина 1 В шарикоподшипниках крестовик вращаются
съемные валы 5 с кольцами 6 для намотки предварительно разрезанной
на полосы резины

Валы вращаются от планетарной передачи 7 После намотки одного
из валов крестовина поворачивается па четверть оборота с помощью
махоанка 3. При помощи маховика 9 опускается траверса 10. на которой
укреплен нож 11 Нож перерезает наматываемое полотно Одновремен-
но с траверсой опускается шпонка в шпоночный паз следующего вала и
зажимает отрезанный конец полотна, начинается намотка полотна на
следующий вал

Рис 12? Риекаточхое устройство

Крестовина поворачивается при включении дисковой фрикционной
муфты 12 привода поворота

Мощность электродвигателя привода приемного устройства М —
» 1.3/1,7 кет при л — 1420/2800 об/мин. Окружная скорость вращения
бобин 32.1/65,2 об/мин. Скорость намотки вначале 10 м/мин, а затем
20 м/мин

Кинематическая схема рассмотренного приемного устройства прн
ведеиа на рис 129.

Рассмотрим кинематические и динамические особенности намотки
резиновых и пластмассовых полотен, полос к ткани на закаточные уст
ройства н приемные барабаны

Полотно в рулоне наматывается по архимедовой спирали Уравнение
ее в полярных координатах

Р	(359)

где р — переменный радиус рулона,
гт — радиус вала,

с — коэффициент, зависящий от толщины наматываемого полотна.
Ф — угол поворота рулона в рад.

ЗличпмИигатии АОН-ь/г

Ряс 129 Кяпсхатяяеемя схема

Прн одном обороте (ч> — 2л) величина р - г,+ 6, поэтому с - —.
Тогда уравнение примет ннд

(360)

Дифференцируя уравнение, получим

(361)

Уповая скорость рулона
ш = — или ш =	,

р	41

откуда

Лв — 4Г,	(362)

Р

где о — окружная скорость рулона;

I — продолжительность наматывания прн отсчете времени от начала
намотки

Из уравнений (361) и (362) получим

4р - Л и рс/р =	(363)

Проинтегрировав выражение (363) (величины б и о считаем по-
стоянными), получим

+	(Ж)

Для определения с, воспользуемся условием при I = 0 величина
р — г, « Тогда С] — и уравнение (364) примет вид

+	(365)

О’ - о’ .	(366)

где О( — диаметр рулона в рассматриваемый момент времени.

Оо —диаметр вала

Согласно уравнениям (365) н (366), продолжительность намотки ру
лона

г = -г-(р*-4)=-^-(о?-о2)	(367)

бв	44е

Длина намотанного полотна в рулоне

рае)

По аналогии с уравнениями (365) и (368) при разматывании рулона
мн г. к О. начальные радиус н диаметр рулона)

р’ = г’- ± й„ и Д,’ - ©’ -		(369)

‘ “ V“ р!) ” ^7(0" ”	(370)

/- 7-(г;-рз)=-^-(о:-о,2).	(эти
Угловое ускорение рулона равно первой производной от ш по вре-
мени I

<и <н л

С учетом уравнения (363)
____________________и >и _	8ц1 _	48о*

Р* 2лр 2яр» до’

Аналогично для разматываемого рулона
_ 8р» _ 46г»
2ЯР1 яО’

(372)

(373)

(374)

Прн разматывании рулона угловое ускорение положительное, а при
наматывании — отрицательное

Для предохранения материала от слипания (при намотке с тальки-
ропанием) или от раздавливания (при намотке с прокладкой) важно
знать плотность намотки, которая характеризуется величиной давления
между слоями намотанного полотна

Следует различать внутреннюю плотность, т с установившееся ра-
диальное давление между слоями полотна, и периферическую плот-
ность — радиальное давление в момент наматывания верхнего слоя на
нижележащий

Радиальное давление в момент наматывания полотна можно опре
делить исходя из уравнения гибкой нити

Рассмотрим равновесие полоски полотна шириной Ь прн линейном
натяжении Ч кГ/см, наматываемого нв рулон радиусом р

При угле охвата йу равнодействующая натяжения полотна

= 2?6-^-= чМу	(375)

Пощади охвата, соответствующая углу <йр, составляет
рейрб

Давление наматываемого витка на нижележащий (периферическая
плотность намотки)

Прн намотке радиальное давление находится в пределах от 0,2 до
2 кГ!см?; в каждом отдельном случае допустимые величины радиальных
давлений прн намотке должны быть определены экспериментальным

По мере наматывания полотна масса рулона меняется, угловая ско-
рость убывает, а окружная скорость остается постоянной По мере уве-
личения радиуса кинетическая энергия вращающегося рулона возрас
тает вследствие увеличения его массы (несмотря на уменьшение угло-
вой скорости) Аналитическое исследование, основанное на законе жи-
вой силы системы, показывает, что кинетическая энергия рулона воз-
растает за счет кинетической энергии полотна, поступающего нэ каланд
ра со скоростью о

Полезная мощность М наматывания (без учета работы вредных со-
противлений н потерь во фрикционной муфте) равна сумме мощностей,
2И
расходуемых на собственно наматывание на деформацию полотна
Л'> и на преодоление жесткости полотна материала при наматывании Ы3

Крутящий момент, приложенный к рулону для наматывания полот-
на шириной Ь прн линейном натяжении ч,

М.„-	(377)

где О, — диаметр рулона в рассматриваемый момент времени

Соответственно мощность наматывания равна

.V, = М„^	(378)

Упитывая, что <а( — получим

Л', =	^-=^, = 0,, кГ.М/сек,	(379)

где <) — общее натяжение полотна п кГ

Таким образом, мощность наматывания не зависит от диаметра
рулона и остается постоянной

Работа, затрачиваемая на деформацию полотна н соответствующая
абсолютному удлинению Л/, равна

Л = <?ЬД/=ЗД/.	(380)

Абсолютная деформация может быть выражена через относительную
деформацию е (в %) к длину намотанного полотна I следующим об-
разом

''Мощность, расходуемая на деформацию полотна,

где I — продолжительность наматывания

Отношение мощностей Щ н И»

Величина а обычно не превышает 0,1—0.2%, поэтому Д'» - (—-г

—юбб) слСА0В8тельн°> величиной А/* можно пренебречь

В гибкой ленте толщиной б нз материала, характеризующегося мо-
дулем упругости Е, при кривизне, соответствующей радиусу р. напря-
жения

о=-^-кГ/сж'.	(383)
Обычно определяют не напряжение, а лннеЛное натяжение на еди-
ницу ширины полотна; учитывая, что а — &. получим

(384)

Работа деформации нзгнба полотна нэ угол <р рад, обусловливаемая
нагибающим моментом М, равна

В свою очередь,
м-Л-.
₽

где I “ — — момент инерции поперечного сечения

Тогда

Л--2-Ф	(385)

Мощность, необходимая для преодоления жесткости полотна,
^1- —.

>1

где 1» — время наматывания полотна прн повороте рулона па угол ф

В свою очередь,

/ — А. — .И.
О О '

где Ь *> фр — длина дуги, соответствующая углу ф
Тогда

Л», =^ = Л^.=	(385)

' 2₽фр 2р*	24р>	'	'

Толщина полотна б —величина малая, в связи с чем и мощность Юз
настолько незначительна, что ею иногда можно пренебречь

Как указывалось, для уменьшения скорости вращения рулона в про-
цессе наматывания на намоточных устройствах, устанавливают механи-
ческие или гидравлические фрикционные муфты или двигатели с пере-
менной скоростью вращения

В начале наматывания, пока скольжение в муфте отсутствует, окруж-
ная скорость ролика (для удобства заправки) должна превышать ско-
рость полотна на 5—10%. Как только начнется наматывание полотна,
возникнет скольжение в муфте

Отношение окружной скорости о. приемного ролика к линейной ско-
рости о пологие назовем коэффициентом опережения

Ф. =	(387)

Указанные скорости соответственно равны
о, = и о = -!&-,	(388)

где ш» — угловая скорость ролика в начальный момент наматывания
равная угловой скорости ведущих дисков (скольжение в муф-
те отсутствует);
Ш| — угловая скорость рулона при постоянной скорости полотна, за*
висящая от его диаметра

Тогда		?•	(389)  От

Весьма малыми мощностями, расходуемыми на деформацию полотна
н преодоление его жесткости, а также незначительной мощностью иа
преодоление трения в подшипниках можно пренебречь. В этом случае
общая потребляемая мощность выразится как сумма мощностей,
расходуемых па собственное наматывание и на трение во фрикционной

муфте.  Эта МОЩНОСТЬ	(390)

Коэффициентом тц полезного действия наката называют отношение
мощности расходуемой иа собственное наматывание, к общей мощ-
ности расходуемой прн накате

На основании уравнений (378) и (390)

"Иф/®/	<Д(

ш.

С учетом формулы (389)

о.

(391)

(392)

По мере увеличения диаметра рулона т|> уменьшается, согласно урав-
нению (392), и в конце намотки не превышает 0,15—0,2

Вся работа трения в муфте превращается в тепло Наибольшее ко-
личество тепла выделяется в конце намотки, когда кпд имеет наи-
меньшее значение.

Из уравнсиия (391) следует, что общая потребляемая приспособле-
нием мощность возрастает пропорционально увеличению диаметра ру-
лона

(393)

Мощность, расходуемая па тренве во фрикционной муфте,

(394>
ш	м»

Сила прижима дисков фрикционной муфты к нажимным дискам оп-
ределяется из равенства момента трения н крутящего момента

И™ - «...	- 11‘Я^п « М„ - -®-.

При этом сила прижима Р дисков

где	у — радиус трения, зависящий от наружного Я и

внутреннего г радиусов дисков;

/ — коэффициент трения между дисками (обычно
/ — 0,1 + 02 при отсутствии смазки и / —
— 0,05 1- 0,07 при смазке);

т — число пар соприкасающихся поверхностей дис-
ков
Для того чтобы натяжение р было постоянным, сялу Р прижима дис-
ков, согласно уравнению (395), следует увеличивать пропорционально
возрастанию диаметра рулона Обычно это делается вручную, прн по
мощи сжимающего пружину маховичка

Давление между дисками фрикционной муфты (площадь трепня
равна Г) составляет

р=-^кГ/сл<»	(396)

Для войлока р С 1 -* 2 кГ/сл?, для кожи р С 2 + 4 кГ1см* н для
фсрродор С 8 + 10 кГ/см*.

Фрикционные муфты следует еще проверять на удельную работу
трення

Согласно уравнению (394), мгновенная мощность трення

А^ =	_ЛДЙ—Ц	(397)

С учетом значения величин ф, о и по уравнениям (389), (388) и
(379)

,7^ = 2^» -Ор	(398)

Элементарная работа трения за время Л

ЛА = Ы„&

Интегрируя это выражение в интервале времени от 0 до I, получим

А - у ЛА =	= у 25^. а/ _

Согласно уравнению (366).	____

Дг=|/ 0?+-^-,
поэтому

д»+«^.д-ове.

Обозначим О,’ - а и а; тогда

||/в;+-!в-л_уут+ал =

- V [1“ + а)Т1"	1(0 + а)Т “ “Т>

Следовательно,	____

-Лгс.(о?-й)-си

Согласно уравнениям (389) в (366).
Подставляя эти значения, получим

Лд^1тф	-‘1	(399)

[з о, (о?-о})	]

Работа трения неравномерна во времени Опа достигает наибольшей
величины в конце намотки, поэтому обычно определяют работу трения
за последние 5—10 мин наматывания рулона

Работа трення, соответствующая определенному интервалу времени,
определяется по формуле, аналогичной формуле (399), за время А/ —
— I] — Ц

Ла, =. Оо (/, -/,)[-?-<₽	- I ]	(400)

[3 ов(о’ -о»)	]

Секундная удельная работа трення, отнесенная к площади трення
дисков,

= ^44- КГ мЦсек см*)	(401)

Прн отсутствии искусственного охлаждения удельная работа трення
не должна превышать 0,4—0,5кГ >ж/(сек см’)

Прн расчете приемного ролика (шпулн) на прочность и критическую
скорость следует учесть наиболее невыгодные условия его работы, ког-
да рулон с полотном устанавливается на раскатной станок, а скорость
разматывания рулона примерно в 2 раза больше скорости его наматы-
вания

Прн определении напряжений изгиба и величины прогиба следует
учесть общую жесткость стального ролика и намотанного рулона по-
лотна или ткани Максимальный изгибающий момент посредине валика

и™,------------------у),	(«“>

где Ол Ов — силы тяжести ролика и рулона полотна;

/н Ь — расстояние между центрами подшипников и ширина руло-
на полотна

Напряжение изгиба составляет
в стальном ролике

= «„ДА..	(403)

*	2<&/г + Ел1а

где Е, — модуль продольной упругости стали;

/с — момент инерции поперечного сечения стального ролика,

Ев — модуль продольной упругости намотанного рулона полотна
(принимается согласно экспериментальным данным; для бу-
маги, например, Ев ~ 6000 * 10000 кГ/см*),

О,пйв — наружные диаметры ролика и рулона полотна

Анализ уравнений (403) я (404) показывает, что наибольшие напря-
жения о< к в« имеют место прн небольшом диаметре рулона

Критическая угловая скорость разматываемого рулона определяется
по уравнению	____
где в — ускорение силы тяжести в см/сек*-,

/о* — Общий прогиб вала под влиянием его силы тяжести

Прогиб вала с учетом разной жесткости сечений

Г„-^гГ|Ь,-<И + » + 61«Ч«-1)).	(406)

где Ь — ширина наматываемого полотна.

I — расстояние между центрами опор,

О — сила тяжести вала в кГ;

а — ——поправочный коэффициент;

а — коэффициент приведения жесткости (отношение жесткости се-
чений рабочей части вала Е1 к жесткости сечений цапф Е,1,)
Максимальная угловая рабочая скорость валов

“яЛ < (0.6 0.8)®,,	(407)

Нанхудшне условия для разматывающего валика (наибольшая воз-
можность попадания в резонанс) будут в конце размотки, ори неболь-
шом диаметре разматываемого рулона

| 24. РЕЗАТЕЛЬНЫЙ УСТРОЙСТВА

Выше были рассмотрены резательные устройства, устанавливаемые
непосредственно па валковых машинах

Резательные устройства, устанавливаемые в линии валковых машин
автономно, применяются для обрезки кромок откалавдрированного ма-
териала, разрезки полотна на отдельные полосы (например, для изоля-
ции проводов), отрезки листов мерной длины (поперечная резка
полотна)

На рис 130 показано автономное резательное устройство для резин
резинового полотна на полосы (для изоляции кабелей и проводов)

Между двумя сварными станинами / расположена ось 2, на которой
па шарикоподшипниках установлен рабочий ролик 3 Над ним распола-
гается тяга 4 с посаженными на ней десятью кронштейнами с дисковыми
ножами 5. Дисковые ножи могут подводиться к рабочему ролику с по-
мощью винта б, приводимого я движение маховичком 7 К рабочему
ролику ножи прижимаются плоскими пружинами 3

Подлежащее разрезанию на полосы полотно подводится к рабочему
ролику с номошью направляющих роликов 9 и 10 к отводятся с по-
мощью ролика II

Привод рабочего ролика индивидуальный, от электродвигателя 12
(И - 0.6 кет при л — 1420/2840 об/мин) через червячный редуктор 13
(типа РПЧ 120-38/4) и цепную передачу 14.

Ширина нарезаемых лент от 35 до 130 мм с интервалами через каж-
дые 5 мм устанавливается с помощью штырей гребенки 15

Расчет дисковых ножей автономных резательных устройств аналоги-
чен приведенному в § 15.

( 21. ПУДРИЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА

С целью предохранения от слипания сходящее с каландра резиновое
полотно, принимаемое в закаточные устройства, перекладывается матер-
чатыми прокладками пли покрывается слоем талька

Резиновое полотно обычно покрывается слоем талька с помощью
специальных устройств, носящих названия пудрильных
Рис 130 Резательное устройство для нэолвииопных лент.

I — сиаавы: г — ось: 3 — рабова* розах,- 4 - тага: 4 — ласковые ножа, 4 — аааг. ? — ааоаае * — олооом пружааы; 4.
М — авпреазавнаве рахат: // — этавдяв*» ролп; »— глтрадптын 73 —«раяааык реауктор; Н — ваших аерслаеа 14 — гравааи

Конструкций пудрильных устройств много Обычно они представля-
ют собой бункер, из которого тальк прн помощи ворушитсля подается
на вращающуюся щетку Щетка равномерно подаст тальк иа полотно
Тальк располагается на полотне равномерным слоем и при скатываннн
полотна в рулон предохраняет его от слипания

В машинах последних выпусков резиновое полотно пропускают через
ванну со смесью 20% мела и 80% воды Мел оседает на полотне н пред-
охраняет его от слипания Такое пудрильное устройство (рис 131) при-
меняется в установке Г образного четырехвалкового каландра для про-
изводства изолирующих кабельных полос

Устройство состоит из ванны 7. расположенной на стойках 2 В ван-
не расположены три ролика 3, по которым проходит покрываемое мелом
полотно Ванна наполняется 120 л смссн мела н воды через вентиль 4;
по мере понижения уровня раствора ванна пополняется На проходящем
полотне оседают частицы мела, иа выходе нз ванны полотно осушается —
обдувается сжатым воздухом нз сопел 5

Этот же сжатый воздух подается через отверстия в трубке б для бар-
ботирования раствора Нож 7 ограничивает толщину осевшего мела
Давление подаваемого воздуха 4—5 кПсм*

$ 26. ПРОЧИЕ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА

К вспомогательным устройствам каландровых линий относятся систе-
мы вращающихся роликов для раскатки корда с рулона, шнрительные
устройства для расплавления ткани по ширине, компенсаторы для регу-
лирования поступления ткани или хорда и др

Ш и р ител Ы1 ы е устройства бывают двух типов шнрительные
дуги к шнрительные валики Они служат для разравнивания тканей н
полотнищ корда по ширине, способствуют повышению коэффициента ис-
пользования площади материала при обработке его на каландрах По-
лотнище корда (или ткани) при прохождении через агрегат каландра
вытягивается по длине и одновременно уменьшается по ширине В ре-
зультате этого изменяется площадь корда Изменение площади зависит
от вида н типа корда и характеризуется коэффициентом использования
площади

где к — коэффициент использования площади полотнища корда,

5Р — площадь обложенного резиновой смесью корда;

5С — площадь полотнища корда до обкладки резиновой смесью

Чем больше коэффициент использования площади корда при обрези-
нивании. тем больше можно сэкономить хорда

С повышением коэффициента использования площади увеличивается
расход резины н улучшается качество корда

Обычные шнрнтсльные дуги устанавливаются на всем участке про-
хождения корда от раскаточной стойки до каландра Для более равно-
мерного ширения корда иа ширнтельных дугах надеты резиновые труб-
ки. которые во время работы каландра должны свободно вращаться
Стрела прогиба дуги достигает 100 юм

Наибольшую ширину получают, когда дуги установлены перед вхо-
дом корда в зазор валков каландра Значительное повышение коэффи-
циента использования площади корда достигается путем применения
стальных ширнтельных валиков с нарезкой или деревянных пластинча-
тых раздвижных валиков Нарезки у винтовых ширнтельных валиков н
223
пластинки у деревянных шнрнтельных валиков расходятся от середины
к краям

Дугообразные ширнтели (они н сейчас сше применяются на заводах)
не гарантируют от складок, нс обеспечивают равномерного натяжения
нитей корда по краям н в центре полотнища ткани. Во время работы
каландра нельзя регулировать шнренне, так как ткань очень натянута
шнрнтелем

Новый, более эффективный способ мирения корда предложен работ-
никами Омского шинного завода (рнс 132)

Ролики / консольно закреплены в поворотном фланце 2, снабженном
рукояткой 3 Фланец 2 при помощи болта 4, снабженного затяжной ру-
кояткой 3, крепится к кронштейну 6. Кронштейн приварен к верхней под-

Рис 132 Шярктель Омского тайного м»ом

впжиой пластине 7. которую можно повернуть вокруг шпильки 8 и закре-
пить в определенном положении гайкой, Нижняя неподвижная планка
крепится к стойкам каландра

Угол поворота ширнтелей (рис. 132,6) относительно корда (угол ши-
рення) подбирается опытным путем Обычно он находится в пределах
20 30° Полотно корда проходит между двумя спаренными роликами
Их поворотом относительно обшей осн измеряется натяжение корда.
Степень шнрення корда регулируется поворотом подвижной пластины 7
или фланца 2 с помощью рукоятки 3

Для большей равномерности мирения ролики имеют конусность,
позволяющую увеличить широкие корда по кромкам Ролики обклады
ваются резиной, что повышает трение между ними и кордом. Ширнтели
можно регулировать на ходу каландра Опыт работы с роликовыми ми-
рителями подтвердил их преимущество перед дуговыми

Работа шнрителей новой конструкции может быть автоматизирована
с помощью системы конечных выключателей
Рес. 138 Налра

треуголыюго шилре

Рис 134. Коеструяои иареимпаих роеесм


Компенсаторы обычно состоят нз нескольких направляющих
роликов н одного натяжного ролика, который под действием силы тяже-
сти груза может опускаться вниз, а под действием усилия натяжения
корда, создаваемого приемными устройствами или охлаждающими ба-
рабанами, может подниматься вверх. При крайних положениях (верх-
нем и нижнем) натяжной ролик, снабженный контактами, может авто-
матически регулировать скорость вращения вала двигателя каландра

Рис. 135 Гребенчата ролик

(замедлять при нижнем положении или ускорять при верхнем положе-
нии натяжного ролика отбор материала из каландра)

Направляющие ролики (гладкие или гребенчатые, в зависи-
мости от назначения) используются для подачи тканевого или металли-
ческого корда ялн нитей под обрезинивание на валки каландра

На рис 133 показаны направляющие ролики, применяемые на трех-
валковом треугольном каландре Они располагаются обычно перед вал-
ком, иа который подается корд. Ролики представляют собой трубу /
2Т6
Йис. 134,а), в которую запрессованы насаженные на ось 3 втулки 2
нщы осн опираются на шарикоподшипники 4 Корпусы шарикоподшип-
ников крепятся к станине каландра В роликах другой конструкции
(рис. 134, б) осн неподвижно закреплены а станине каландра, а шарико-
подшипники устанавливаются во втулке 2, приваренной к трубе 1

Обычно направляющие ролики выполняются без привода и вращают-
ся благодаря тренню между движущимся кордом н поверхностью роли-
ка В связи с этим при установке роликов необходимо обеспечивать мак-
симально возможный угол
обхвата ролика движущим-
ся полотном (давление по-
лотна па ролик не должно
превышать 5 кГ/сж*).

Для подачи на обрезини-
вание нитей н тросов приме-
няются направляющие роли-
ки гребенчатого типа.

Такой гребенчатый ролик
(рнс 135) для подачи тро-
сов па обрезинивание уста-
новлен на четырехвалковом
каландре, изготовляющем
транспортерные ленты

Трос подается между
двумя роликами гладким I
н гребенчатым 2 Каждый из
роликов установлен на ша-
рикоподшипниках или роли-
хопрдшнлннках (рис 133,6),
подшипники гребенчатого
ролнка закреплены непод-
вижно в станине каландра,
а корпусы подшипников 3
верхнего гладкого ролнка
могут перемещаться в на-
правляющих 4 в вертикаль-
ной плоскости. Корпусы под-
шипников 3 имеют проуши-
ну, к которой прикреплен
трос 5, соединенный со што-
ком 6 гндроцилнндра 7

Верхний ролик обеспечи-

вает равномерное распределение тросов по канавкам гребенчатого роли-
ка. не позволяет нм выскочить из паза

В данном каландре применяется набор гребенчатых роликов для рас-
пределения тросов диаметром 4,2; 7,5, 8,25 н 9 мм

Высота подъема прижимного гладкого ролнка прн заправке тросов
равна 125 мм. Усилие каждого гндроцилнндра для подъема прижимного
ролика 700 кГ прн давлении масла в цилиндре 50 кГ/см*

Дублировочные ролики применяются прн двустороннем по-
крытии тканн резиной (процесс дублирования)

Ткань, покрытая резиной с одной стороны, в первом зазоре валков
продолжает огибать валок Из второго зазора иа ткань подается резина
на вторую сторону Дублнровочный ролик прижимает резину к поверх-
ности валка, что необходимо для се соединения с тканью
Дублнровочный ролик 1 (рис. 136) сварной. Цапфы его вращаются
в корпусах 2 шарикоподшипников.

Корпусы 2 подшипников установлены на конце рычага 3, поворачи-
вающегося в прикрепленной к станине каландра стойке 4.

Поворачивая рычаг 3, можно установить нужный зазор между вал-
ком каландра н дублирующим роликом.

Рычаг фиксируется в нужном положении с помощью рукоятки 5 н
пружины 6, обеспечивающей прижим шпонки 7 к рычагу в вазу стойкий.

В некоторых конструкциях дублнровочный ролик прижимается к вал-
ку каландра гндроцнлнндром. При этом среднее удельное прижимное
усилие ролика к валку каландра принимается до 15 кГ/см.
Г Л А В А IV

КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА

И СРЕДСТВА ТЕПЛОВОЙ И ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ АВТОМАТИКИ

9 27. КОНТР07ЫЮ-ИЗМЕРИ1ЕЛЫШЕ УСТРОЙСТВА
ДМ ЗАМЕРА ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ И ТОЛЩИНЫ

КАЛАНДРИРУЕМОГО ИЗДЕЛИЯ

Длина выпущенной с каландра ленты (метраж) определяется обыч-
ными механическими счетчиками. Счетчики метража устанавлива-
ются на участках, где материал полностью охлажден и распрямлен
Фрикционное колесо счетчика метража с калиброванной длиной окруж-
ности вращается благодаря трению о ленту материала с окружной ско-
ростью, равной линейной скорости ленты материала На счетном бараба-
не снимается отсчет прошедшего количества материала

Наиболее сложным является непрерывный замер толщины листа или
пленки калибромерами.

Калибромеры могут быть контактными н бесконтактными (без со-
прикасания с измеряемым материалом), а по принципу действия —меха-
ническими, электрическими, пневматическими, радиационными и зву-
ковыми.

Ручными индикаторами измеряют толщину листа только прн выбо-
рочном контроле для настройки машины. Приборы для замера толщины
изделия подробно описаны в работе [40].

Схема автоматического регулирования толщины сырой каландриру-
емой ленты приведена на рис. 137

В схеме использованы бесконтактные радиационные воспринимающие
элементы с радиоактивными изотопами. Таких элементов два; онн уста-
новлены с обеих сторон ленты на расстоянии окаю 0,6 м от зева валков

Прн скорости выхода ленты о м/сек и расстоянии воспринимающего
элемента от зева валков I м элемент будет реагировать на нзмеяение
зазора через т — —сек (обычно меньше I сек) после перемещения цап-
фы валка В связи с этим применяется релейное регулирование с преры-
вистым воздействием (паузы несколько превышают т).

Устройство работает следующим образом. Каждый край каландриру-
емой ленты проходит между ампулой / с радиоактивным изотопом и
ионизационной камерой 2. для компенсация возможных изменений ра-
диоактивности изотопа и повышения чувствительности воспринимающего
элемента применена дифференциальная схема Изотоп той же ампулы /
облучает неподвижный эталон ленты заданной толщины, помещенный
перед второй ионизационной камерой 3 (одинаковой с камерой 2) Обе
ионизационные камеры 2 и 3 включены в схему неуравновешенного
моста

В зависимости от толщины движущейся ленты (т е сопротивления
камеры 2) меняется сеточное напряжение лампы 4, анодный ток которой
управляет трехпозиционным электронным реле 5 Реле управляет ревер-
сивным контактором электродвигателя 6, перемещающего цапфу валка
(с той же стороны ленты) При увеличении толщины ленты с какого-либо
края сверх заданного зазора между валками уменьшается с этой сторо-
ны, и наоборот, при уменьшении толщины лепты цапфа валка с этой
стороны поднимается

Специальный импульсный элемент 7 (вибратор) разрывает цепь с
заданной частотой и определенной длительностью паузы поэтому элект-
родвигатель шпинделя включается на небольшой промежуток времени,
достаточный для увеличения нлн уменьшения толщины ленты иа неболь-
шую заданную величину (например, на 0.01 жж); затем электродвигатель
останавливается, а лента с измененной толщиной достигнет восприни-
мающего элемента Элемент установит, устранено отклонение толщины
от заданной нлн пет Если устранено, то цапфа валка останется непод-
вижной Если перемещение цапфы оказалось недостаточным, появится
повторное воздействие для перемещения цапфы в том же направлении,
и так до тех пор, пока толщина ленты не достигнет заданной (по непод-
вижному эталону перед камерой 3) и мост не уравновесится

Ошибка регулирования определяется величиной шага перемещения
цапфы валка прн срабатывании реле. Верхнее н пнжисс положение под-
вижного валка, как это было отмечено ранее, ограничивается конечными
выключателями
На рис. 138 приведена схема одного из приборов для контроля толщи-
ны материала (пластмасс) В этом приборе для увеличения точности на-
мерения применена дифференциальная ионизационная камера 3, на вы-
ходе которой возникает ток, пропорциональный разности двух потоков
излучения. Олни поток поступает от основного излучателя / через изме-
ряемую ленту 2, второй — от компенсирующего излучателя 7 через диаф-
рагмирующую шторку 6. Разностный постоянный ток, проходя по сопро-
тивлению 4, создает на нем напряжение, которое преобразуется вибро-
преобразователем 12 в напряжение переменного тока. Переменный ток
усиливается электронным усилителем II и подается на обмотку ревер-
сивного двигателя 9, который перемещает диафрагмирующую шторку б
таким образом, что величина обоих потоков излучения уравнивается (ток
на выходе ионизационной камеры стремится к пулю). О толщине ленты
сулят по положению диафрагмирующей шторки, которая при помощи

Рис. 138. Схема ршмхлавого толпивокера

следящего устройства 8 связана со вторичным показывающим и записы-
вающим прибором 10. Вторичный прибор может находиться на любом
расстоянии от места измерения

Иногда в производстве пластмасс надо измерить толщину полотна,
идущего с большой скоростью. В этом случае необходимо создать такой
толщиномер, который бы производил замеры с наименьшим временем
запаздывания

Рассмотренная схема радиоактивного толщиномера обладает повы-
шенным быстродействием н работает по методу динамической компен-
сации. В качестве приемника здесь применен сцинтилляционный счетчик.

В УКРНИИПЛАСТМАШе был изготовлен прибор с датчиком аку-
стического типа. Действие прибора основано на принципе изменения
в воздуховоде сложного сечения полного акустического сопротивления
в зависимости от расстояния между чувствительным элементом н по-
верхностью измеряемого материала, фиксированной относительно како-
го-либо основания Основанием могут быть валки каландра или непод-
вижное основание, по которому скользит измеряемый плоский материал

В данном приборе воздуховод выполнен в виде экспоненциального
рупора Чузствительный элемент представляет собой высокочувствитель-
ную малоннерцяокную динамическую систему Это позволяет получить
достаточно большое диапазон измерений во толщине материала от О
до 15 мм прв высокой чувствительности

Применение электродинамических систем с линейной характеристи-
кой и фазочувствнтельиого детектора на выходе полностью устраняет
самопроизвольное колебание стрелки прибора. Это особенно важно лри
измерениях величин до 10 мкм, а применение температуростабильных
материалов для датчика позволяет вести измерения прн температуре
до +120“ С.

На рис. 139 приведена принципиальная схема измерения с использо-
ванием этого датчика

От генератора синусоидальных колебаний иск напряжение синусо-
идальной формы подается на квтушку / возбуждающей системы. Излу-
чатель 2 возбуждающей системы направлен на воздуховод—экспонен-
циальный рупор 3, горловина которого 4 служит выходным соплом.

В средней часта излучателя имеется разрез со встроенным в нем чувст-
вительным элементом давления 8, представляющим собой электродина-
мическую колебательную систему. За выходным соплом помещается
измеряемый листовой материал о, находящийся на неподвижном осно-
вании 5. Все детали датчика собраны в корпусе 9 из магннтомягкого
материала.

Развиваемое излучателем знакопеременное избыточное давление пе-
рераспределяется: в зазоре между выходным соплом и чувствительным
элементом 8 (зазор сообщается с окружающей средой отверстиями 7).
в зазоре между выходным соплом 4 и измеряемым материалом 6.

Распределение давлений будет изменяться прн соответственном из-
менения расстояния между измеряемым материалом н выходным соплом,
что соответствует изменению толщины листового материала.

Прн изменении толщины материала изменяется давление под чувст-
вительными элементом Преобразованное в электрический сигнал изме-
нение давления поступает иа вход усилителя напряжения ус. Усиленный
сигнал изменения давления поступает на вход фвэочувствнтельиого де-
тектора фд. Установка и коррекция нуля осуществляются электрически
от отдельного источника напряжения уно

$ 28. ЭЛЕКТРОПРИВОД И АВТОМАТИКА

Электропривод валковых машин (вальцов н каландров) должен обес-
печивать бесперебойную работу основных движущихся узлов машины,
а также удовлетворять всем технологическим требованиям
232
Системы управления я защиты главного привода должка обеспечи-
вать плавность пуска под полной нагрузкой, устойчивую работу па за*
данной скорости, возможность останова прн нажатии на аварийную
штангу и толчковый реверс на фиксированной скорости Система управ*
ленвя главным приводом должна предусматривать звуковой сигнал
перед включением машины в работу и блокировку пуска со вспомога-
тельными электроприводами маслонасоса н других агрегатов.

Существующие системы принято различать по характеристике глав-
ного электропривода: асинхронный нерегулируемый электропривод, не-
регулируемый электропривод с синхронным двигателем н электропривод
с двигателем постоянного тока, который питается от преобразовательных
установок.

В зависимости от технологических требований и экономических сооб-
ражений выбирается тот или иной тип электропривода

-41-

Рас. 1*0 Пр

II мектрооборуломкая вальцов е рп"““ управлением
зазора мешу макаки

Рассмотрим электропривод индивидуальных вальцов (Р — 800 жж) с
ручным регулированием зазора (рис. 140). В качестве главного привода
принят асинхронный короткозамкнутый электродвигатель ОУ •• 75 кет прн
л — 985 об/мин). Схема управления обеспечивает пуск, останов и реверс
главного привода, а также режим аварийного останова с торможением

Защита двигателей от перегрузки и короткого замыкания осуществ-
ляется максимальными и токовыми расцепителями установочных автома-
тов, а цепей управления —предохранителями с плавкими вставками

Включение вальцов в работу производится нажатием кнопки «Впе-
ред>. Предварительно нажатием кнопки «Пуск» включается в работу
электродвигатель ТМ насоса гндротолкателя

При нажатии на аварийное устройство питание главного двигателя
в двигателя насоса гндротолкателя отключается. Одновременно с отклю-
чением двигателей происходит торможение (пружина электрогидравлн-
ческого толкателя захватывает муфту шкивом или колодками).

Вся аппаратура пуска и управления, контроля тока главной цепи и
сигнализация наличия напряжения располагается в шкафу управления.
Кнопки управления размещаются непосредственно на станине вальцов
с правой стороны от вальцовщика Все электрооборудование выполняет*
ся в пыленепроницаемом исполнения

Рассмотрим электропривод групповых вальцов (О •• 2130 мм) с при-
водом от синхронного двигателя. Синхронные электродвигатели с пита-
нием от сет» высокого напряжения применяются для привода вальцоа,
не требующих регулирования скорости н имеющих мощность главного
привода выше 160 кв?

Напряжение для питания главного электродвигателя выбирается нз
условий энергоснабжения (6000 а —наиболее рациональное напря-
жение)

В запыленных цехах шинных заводов (сажевая пыль) при частой ком-
мутации низковольтные электродвигатели н пусковая аппаратура более
надежны и долговечны Поэтому для привода пальцов, работающих в
приготовительных цехах, низковольтному приводу должно отдаваться
предпочтение

Синхронные электродвигатели имеют следующие преимущества перед
асинхронными более высокие экономические показатели, более надеж-
ны и долговечны (зазор между ротором к статором в 2—4 больше, чем у
асинхронного двигателя); просто осуществляется эффективное динами-
ческое торможение

К недостаткам синхронного двигателя относится более сложная схе-
ма управления пуска и необходимость возбудителя

В качестве основного метода пуска синхронного двигателя вальцов
следует применять прямой асинхронный пуск от полного напряжения
сети (синхронный двигатель включается в сеть так же, как асинхрон-
ный двигатель) При этом обмотка возбуждения замкнута яа активное
сопротивление, которое должно быть в 10—15 раз больше активного со-
противления обмотки возбуждения.

Для литания обмотки возбуждения синхронного двигателя следует
рекомендовать индивидуальную систему возбуждения, которая по срав-
нению с групповой более экономична. Индивидуальная система возбуж-
дения осуществляется от вращающихся или статических (полупроводни-
ковых) преобразователей.

Такая схема (рис. 141) применена на установке из двух вальцов
(0 - 2130 мм)

Пуск, останов и реверс синхронного двигателя производится нажати-
ем па соответствующую кнопку «Вперед», «Стоп», «Назад», подающую
питание на контакторы КВ и КН и затем на включающие нлв отклю-
чающие соленоиды масляных выключателей В или Н.

При нажатии кнопки «Вперед» получает питание контактор КВ, ко-
торый с помощью масляного выключателя В подключает обмотку стато-
ра с сети 6000 в Начинается асинхронный пуск, так как в этот момент
обмотка возбуждения ОВ — СД контактами контактора М отключена
от возбудителя В и замкнута на разрядное сопротивление СР

Резкое увеличение пускового тока приводит к срабатыванию ре-
ле РПТ, которое нормально открытым контактом замыкает цель карлики
реле времени 1РБ, а оно своим нормально-открытым контактом обеспе-
чивает включение реле времени 2РБ. Такая работа этих реле приводит
к тому, что контакты реле 1РБ в цепи катушки контактора возбужде-
ния М размыкаются, а контакты реле 2РБ замыкаются и цепь остается
разомкнутой

Когда двигатель достигает подсинхропной скорости, ток спадает и
реле РПТ размыкает свои контакты п цепи катушки реле 1РБ Эго реле,
в свою очередь, размыкает контакты в цепи реле 2РБ и с заданной вы-
234
держхой времени замыкает контакт в цепи катушки М. Контактор М
включается; подается питание в обмотку возбуждения ОВ, отключается
разрядное сопротивление СР и шунтируется реле РПТ. Двигатель полу*
част возбуждение

После отключения реле /РБ через заданное время отключится и ре-
ле 2РБ, которое разорвет цепь катушки М Однако это не оквжег влия-
ния на работу схемы, поскольку контактор М имеет механическую за-
щелку, которая независимо от дальнейшей работы схемы управления
удерживает его во включенном состоянии Иа этом процесс пуска закан-
чивается

Прн кратковременном снижении напряжения питающей сети до 0,75—
0,8 от номинального производится релейная форсировка возбуждения
Срабатывает реле РФ, которое замыкает контакт в цепи контактора фор-
сировки Ф, и шунтируется регулятор возбуждения РВ Напряжение воз-
буждения увеличивается до предельного значения, что обеспечивает
устойчивую работу синхронного электродвигателя Форсировка автома-
тически снимается при повышенна напряжения питающей сети до 0,88—
0,94 от номинального.

Реле нулевого тока РНТ с выдержкой вреыевн отключает синхрон-
ный двигатель, если почему-либо не подалось возбуждение

Реле блокировки ЗРБ исключает возможность срабатывания защити
при пуске синхронного двигателя.

Прн нажатии на аварийную штангу срабатывает аварийный выклю-
чатель ВА, который разрывает свой нормалыюй-эахрытый контакт в це-
пи контактора динамического торможения КД

Контактор КД своим контактом подает питание квтушке отключаю-
щего соленоида В и через контактор торможения КТ включает масля-
ный выключатель Т. Электродвигатель отключается от сети и включает-
ся на тормозное сопротивление СТ

Реле РКД контролирует время торможения двигателя

Конечные выключатели 1ВК—4ВК служат для остановок при среза-
нии предохранительной шайбы, что имеет место прн перегрузках
вальцов

Вся аппаратура управления размещается на станции управления, ко-
торая помешается в герметические шкафы нлн устанавливается в от-
дельном саженепроницаемом помещении

Схема электропривода трехвалкового универсального каландра пока-
зана на рас 142.

В качестве главного привода каландра принят двигатель 1Д посто-
янного тока еерин П мощностью 250 кет (в •* 1000 об/мин) с независи-
мым возбуждением 220 в н напряжением якорной цели 440 в.

Двигатель питается от преобразовательной установки, состоящей из
ртутных выпрямителей /РВ, 2РВ, ЗРВ, трансформаторов ТС для их пи-
тания, а также шкафов управления

Рассматриваемая система обеспечивает изменение скорости от 9
до 90 м/мин с точностью 2% от минимальной прн изменении момента
нагрузки от 0.2 до заправочную скорость от 2 до 13ж/мия,
толчковый реверс иа заправочной скорости н аварийное тормо
женне

Питание главного привода выполнено по системе управляемый ртут-
ный выпрямитель—двигатель Требуемый диапазон изменения скорости
каландра обеспечивается регулированием напряжения, подводимого к
двигателю

Напряжение регулируется с помощью системы сеточного управления,
состоящей из панели сеточного питания ПСП и панели статического
235
4$«г Млшш*.		
		
Орга Нвипи^/шГ		
		
Гарнв*11вг Мм атла		
1/Р1		
		
Члраааиаа тцв/мпй 1и1а1гп1		
ааяпрам ислачиа яааал  Раа/ /ааавра/аа		
УарвМии/ 1аа1рагр(аи- гнИвчячал		
		
Рам ?<м4«мм ч/ии Нчятла		
Камваатар Раавтпс- та таамаацти		
		
Ятнячи’чааанав 1вщия>и		
9в1ммлаяай ««•		
ОпттнаааааЛ рашаяш		
ыаявмицаа а ачпа- яаааа яаилчаа		
вра^врааЛ1аатигт аар/аа иа/атла		
Гакаааашаа араааалрааал.		|
агата 1аг»азатяаы		
Спая/ачат еаааааваа^*		
		
^пМ1Шииик{а/		
		

I

йаипытччли

биит/ммЛия

ЗЕо!

	’Ч
	^ЧаИ/?
	

Рал/
араи/жуааааа/

Рая/ 0ерыра1аа	,1
	
Рыа тп1МН‘ яагаааааачата	

/Лаана» апа/иача* Д

ЛМЛ0МИ1Р Гм«мм«*м	1  1
	
Рия адиа Мааванм	
	
Р>ам9армя1аряаяа	
Нагавмаамал паааРи аанаяа	
Замимазааашва	

я млыи* 2130 мл

а
фазорегулятора ФС (на сетки ртутных выпрямителей подаются отпираю-
щие импульсы л ртутник зажигается)

Регулируя угол подачи отпирающих импульсов с помощью моторно-
го потенциометра 7С, можно увеличивать или уменьшать среднее зна-
чение выпрямленного напряжения почтя от 0 до 100%

Реверсивный электродвигатель 1Я задатчика скорости управляется
с центрального пульта управления кнопками КЭК н КУК, которые вклю-
чают контакторы У или 3 плоского контролера. Одновременно включает-
ся двигатель !Я, перемещающий движок плоского потенциометра н уста-
навливающий задающее напряженно на обмотке управления 7Н—7К
магнитного усилителя МУ.
Для останова каландра нажимается кнопка КС. отключается блок-
контактор РР, движок моторного потенциометра возвращается в исход-
ное положение.

Прн аварийном останове, нажатии конечных выключателей ВКА1
и ВКА2 или нажатии аварийной кнопки КА отключаются контакторы РН,
Л, Д, двигатель 1Д переходит в режим динамического торможения

Точность поддержания скорости обеспечивается введением жесткой
отрицательной обратной связи по скорости (обмотка 6Н—6К). Ограни*
чснне тока нря пуске в режиме заправки осуществляется введением
жесткой отрицательной обратной связи но току с отсечкой (обмотка
1Н-1К)

Динамические режимы стабилизируются введением гибкой отрица-
тельной обратной свяан по выходному напряжению дросселя насыщения
статического фазорегулятора ФС (обмотка 2Н—2К). Режим толчково-
го реверса осуществляется изменением полярности в обмотке возбужде-
ния ОВД, для чего переключатель КУ ставится в положение «Реверс»
и нажимается кнопка толчкового реверса КТ.

Вся аппаратура пуска и управления устанавливается в шкафах уп-
равления, центральном и местном пультах управления.

Автоматическое регулирование зазоров между валками применяется,
как правило, для каландров Например, в процессе каландрирования на
толщину резиновых накладок в степень запрессовки резилы в корд суще-
ственное влияние оказывают зазор между валками, скорость каландри-
рования. температура нвгрсва резиновой смеси и ее жесткость, а также
ряд других факторов, учесть которые трудно. Изменение любого нз этих
факторов приводит к отклонению толщины или плотности корда от за-
данного значения

Система автоматического регулирования зазоров экономит резину,
так как обеспечивает возможность выпускать обрезиненный корд с бо-
лее жесткими допусками по толщине

Система автоматического регулировании (САР) зазоров должна под-
держивать заданную толщину корда, поддерживать заданную степень
запрессовки (плотность) резины в корд, учитывать запаздывание (время
транспортирования корда от калибрующего звэора до места установки
измерительного летчика, а также время на выборпу люфта при реверси-
ровании двигателя регулирования зазора), автоматически отключать
САР при аварийном останове каландра, обеспечивать устойчивую рабо-
ту на всем диапазоне изменения линейной скорости каландра и ручное
регулирование зазора между валками с пульта управления

Автоматическое поддержание постоянства толщины корда и степени
запрессовки резины в него достигается только изменением зазоров меж-
ду валками

Структурная САР зазоров включает.

I	. Измерительный элемент—датчик.

2	Измерительное устройство—вторичный прибор, состоящий нз за-
дающего и сравнивающего устройств, усилителя постоянного тока с по-
ляризованным выходным сигналом, пропорциональным отклонению ре-
гулируемого параметра

3	. Регулирующее устройство, состоящее нз импульсно-временного я
пускового устройства (приводит в действие исполнительный механизм
на время, пропорциональное величине разбаланса).

Импульсно-временное устройство учитывает транспортное время за-
паздывания н время на выборку люфта.

4	Исполнительный механизм, состоящий из электродвигателя посто-
янного или переменного тока и редуктора.
11а рис. 143 представлена система автоматического регулирования за*
зоров между аалкамн трехвалкового треугольного каландра

В качестве приводных электродвигателей исполнительного механиз-
ма применены асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором
ЛОСЭ-32-4 («7 — 3 кет. п - 1300 об/мин) со встроенным электромагнит-
ным тормозом С помощью червячного редуктора эти электродвигатели
обеспечивают возможность ручного (с пульта управления) нлн автома-
тического (с помощью СЛР) перемещения аалков каландра со скоро-
стью 2,85 мм/мин

В связи с тем, что основные параметры обрезиненного корда, толщина
резиновых накладок к степень запрессовки резины в корд непосредствен-
но не могут быть измерены из-за отсутствия необходимых измеритель-
ных приборов, качество обрезиненного корда определяется косвенным

методом — по весу единицы площади обрезиненного корда и по его гео-
метрической толщине —калибру.

Прибор для измерения веса единицы площади обрезиненного корда
представляет собой бесконтактный радиоактивный датчик (работаю-
щий на просвечивание) и вторичный прибор с регулирующим выходом
в виде унифицированного сигнала постоянного тока, величина которого
пропорциональна общей величине отклонения веса от нормы

Этот сигнал подается затем в регулирующее устройство

Датчики веса устанавливаются с двух сторон по ширине контролиру-
емого корда, соответственно расположению относящихся к ним исполни-
тельных механизмов иа расстоянии 5 м от каландра Пропорционально
этому расстоянию н скорости обрезинивания корда определяется транс-
портное время запаздывания

I«-у сек.

Прн отклонении веса обрезиненного корда от заданной величины на
выходе радиоактивного весомсра возникает напряжение разбаланса.
16 л ч» ты 241
которое подастся на вход регулирующего устройства. При достижении
величины разбаланса определенного значения включается пусковое
устройство, которое подает запускающие импульсы в устройство задерж*
кн и через релейную схему на электродвигатель исполнительного меха*
ннзма. Происходит определение устойчивости разбаланса и выбор люф*
тов в редукторе исполнительного механизма

Если ло истечении некоторого временя (задается устройством задерж-
ки) разбаланс не исчезнет, то подается запускающий импульс в импульс-
но-временное устройство, которое с помощью релейного устройства при-
водят в действие исполнительный мсхаиизм (па время, пропорциональ-
ное величине разбаланса).

Затем работа двигателя прекращается я одновременно запускается
устройство учета транспортного запаздывания Эго устройство через
установленный промежуток времени подает разрешающий импульс в
устройство задержки

Если восстановление заданной величины веса корда было полным,
то напряжение разбаланса системы на выходе радиоактивного толщино-
мера станет равным нулю я система САР вновь придет в устойчивое
положение Если же ошибка не была полностью устранена, то система
совершит повторное действие, устраняя оставшийся разбаланс. И так до
тех пор, пока регулируемый параметр нс достигнет заданной величины

Толщина обрезиненного корда нлн калибр может регулироваться
вручную Прн этом контроль толщины осуществляется контактным ин-
дуктивным толщиномером типа ИТОК-61.

| 2». ТЕПЛОВАЯ АВТОМАТИКА ВАЛКОВЫХ МАШИН

Тепловая автоматика валковых машин обеспечивает контроль, управ-
ление. автоматическое или полуавтоматическое регулирование темпера-
туры валков.

Задача тепловой автоматики валковых машин определяется техноло-
гическими требованиями и сводится к разогреву машины прн пуске к
поддержанию температуры каждого валка отдельно па заданном режиме

Высокие технологические требования к точности поддержания темпе-
ратуры на поверхности палка привели к необходимости создания специ-
альной конструкции валка со сверлеными отверстиями по периферии и
применения сложных систем тепловой автоматики с индивидуальным
приготовлением теплоносителя для каждого валка

Введение автоматического регулирования температуры значительно
увеличило производительность труда, улучшило качество выпускаемой
продукции и обеспечило возможность включения валковой машины в ав-
томатическую поточную технологическую линию

В практике нашли широкое применение три вида систем тепловой
автоматики

В системе с ручным регулированием температуры с помощью дистри-
бутора в валок подается пар нлн охлаждающая вода Температура по-
верхности валка определяется контактной термопарой (лучковой). Такая
система применяется только для резинообрабатываюших пэльцов

Система с полуавтоматическим регулированием температуры валка
предусматривает разогрев машины до заданной температуры. В процес
се переработки материала машина переводится в режим охлаждения,
который регулируется автоматически Такие системы применяются для
резняообрабатывающнх каландров

Система с автоматическим регулированием температуры с заданной
точностью может быть осуществлена двумя способами автоматическая
242
подача пара нлн охлаждающей воды или подача теплоносителя с опре-
деленной температурой, обеспечивающей поддержание температуры вал-
ка в заданном режиме.

Последний вариант более экономичен; обычно такие системы выпол-
няются с теплообменниками, в которых происходит подогрев кли охлаж-
дение теплоносителя без смешивания тепловых агентов (пара и
воды)

Выбор той или иной системы тепловой автоматики определяется
прежде всего требованиями к точности регулирования температуры, ус-
ловиями технологического цикла, надежностью, долговечностью и прос-
тотой в эксплуатации

Однако основной пока-
затель зависит не только
от правильности выбора
системы тепловой авто-
матики, но и в значитель-
ной степени от способа
измерения температуры

вращающихся валков

Температура вращаю-
щихся валков измеряется
тремя способами контак-
тным. косвенным в бес-
контактным.

Контактные способы
С помощью лучковой (по-
верхностной) термопары
периодически измеряется
температура В комплекте
с милливольтметром луч-
ковая термопара предна-
значена для ручного за-
мера темперап'ры с точ-
ностью ±5°С в диапазоне
температур от 50 до
400* С. Недостатком тако-
го измерения является
значительная инерцион-
ность прибора, а также
то, что показания завесят

Ряс. 144 Контактны* датчик температуры к его
установка и валок

от силы прижатая термопары к поверхности валка Улучшенной конст-
рукцией следует считать датчик температуры валков ДТБ-061. который
представляет собой поверхностную хромелькопелевую термопару с по-
стоянной силой прижатия Постоянство силы прижатия обеспечивается
регулируемыми пружинами (рис. 144).

Датчик крепится иа кронштейне, что является основным недостатком
(кронштейн и датчик мешают обслуживающему персоналу)

Встраивание датчика в тело валка является наиболее удобным спо-
собом замера температуры: прн этом необходимы токосъемник, щелоч-
ные скользящие контакты Из-за трепня и износа контактных пар. осо-
бенно в условиях шинных заводов, датчики ненадежны и недолговечны.
В качестве датчиков, применяемых для встраивания в валок, наиболее
целесообразны полупроводниковые тсрмосопротнвления (термисторы),
на которые переходные сопротивления токосъемника не оказывают суще-
Косвенный способ С помощью любого датчика температуры изме-
ряется температура теплоносителя на выходе из валка Зная постоянный
перепад между температурой поверхности валка н температурой тепло-
носителя, можно достаточно точно определять заданный технологический
режим и поддерживать его на этом уровне с точностью до ±2* С

Бесконтактный способ Способ основан на использовании в качестве
датчика температуры радиационного пирометра Точность измерения
температуры полированной поверхности валка таким датчиком состав-
ляет ± 10* в интервале до 200° С.

Бесконтактный датчик температуры (рнс. 145) подвешивается на
оси 2. которая установлена в кронштейне 4 Кронштейн крепится непод-
вижно к корпусу подшипников валков Нижняя пластина 8 прибора (со
стороны палка) выполнена нз серебра повышенной теплопроводности с
§ядом отверстий между припаянными змеевиками 7 нз красной меди,
атор между пластинкой прибора н поверхностью валка от 0,2 до 0,3 мм.

Рис. 1*5 бееиоитакпшй датчик температуры

I — мкт регглтеоаипЫ; г — оеь мкмеа 1 — адчш Г - шипи Г —
груви мя сжатого ооодо* I — трубке я юктртпзткжу пробору; 7 — эиывпп

Медная трубка в виде змеевика 7 припаяна к пластинке 8 внутри прибо-
ра Змеевик заполнен этилхлорндом (12 еж1). Для лучшей циркуляции
нагретого воздуха и улучшения условий теплообмена вверх от пластинки
отходит трубка 5, из сопла которой выходит создающий эжекцню сжа-
тый воздух Благодаря этому воздух со стороны валка втягивается через
отверстия в пластицке. омывает поверхность змеевика и нагревает на-
полняющий его этнлхлорнд Нагретый этнлхлорнд. расширяясь, действу-
ет на мембранное реле, связанное с измеряющим комплексом, механиче-
ские перемещения которого могут быть протарнровяиы по температуре

Система тепловой, автоматики трехвалкового универсального каланд-
ра представлена на рнс 146

Температура валка поддерживается на заданном уровне автоматиче-
ски (теплоноситель циркулирует по замкнутому контуру).

Из газоотделнтелыюго бака циркуляционным насосом ЦН теплоноси-
тель подастся в последовательно соединенные теплообменники охлажде-
ния и обогрева, а затем — в валок Из валка теплоноситель возвращает-
ся в газоотделнтельной бак В качестве теплоносителя можно приме-
нять неагрессивные жидкости с допустимой температурой кипения
В системе применяется конденсат или химически очищенная вода
244
Теплоноситель подогревается паром, который полается в межтрубное
пространство подогревателя через регулирующие клапаны 1КМ—ЗКМ.
которые стоят иа подаче Образующийся при этом конденсат через кон-
ленсатоотоодчнк поступает в линию «возврат конденсата», кроме того,
конденсат через вентиль 1В может подаваться в подпиточный бак

Теплота отводится от теплоносителя охлаждающей водой, которая
подастся в межтрубное пространство охлаждающего теплообменника
через регулирующие выходные клапаны 4КМ—6КМ.

Клапаны 1КМ — ЗКМ, регулирующие подачу пара, и клапаны 4КМ —
6КМ, регулирующие слив охлаждающей воды, настраиваются на после-
довательную работу так. чтобы они работапп при подаче иа их мембра-
ну давления воздуха от 0,2 до 0,6 кГ/см1 для нормально открытых и от
0,6 до 1.1 кГ!см* для нормально-закрытых клапанов Такое соотношение
давления командного воздуха может быть уточнено в зависимости от кон-
кретного теплового режима машины.

Учитывая, что в процессе эксплуатации у регулирующих клапанов по
являются значительные нулевые протечки, можно в целях экономив рас
хода греющего пара и охлаждающей воды поставить переключающие
трехходовые клапаны Такая схема одновременно позволяет отказаться
от одного из теплообменников

Температура валка может контролироваться поверхностными датчи-
ками 1ДТ—ЗДТ или термопарами !ТП — ЗТП. устанавливаемыми на
выходе теплоносителя нз валка Сигнал от датчика температуры подает-
ся на автоматический потенциометр с пневматическим изодромным регу-
лирующим устройством, которое подает воздух на регулирующие кла-
паны.

Об Отклонении температуры валка от заданной сигнализируют лам-
пы ЛК и ЛЗ, установленные на шкафу управления. При повышении тем-
пературы загорается красная лампа, при понижении — зеленая.

Для автоматического поддержания заданного уровня теплоносителя
в газоотделительных баках служит уровнемер Я, который при пониже-
нии уровня автоматически включают подпиточный насос ПЯ. При рабо-
те подпиточного насоса горит белая лампа 2ЛБ.

Подпиточный насос может при необходимости выполнять ряд вспомо-
гательных функций: выполнять функцию резервного насоса при выходе
из строя одного нз циркуляционных насосов, выполнять функцию парал-
лельного циркуляционного насоса прн интенсивном выделении тепла на
одном нз валков, использоваться для принудительного слива прн необ-
ходимости опорожнения всей системы.
Г Л А В А V

ВАЛЬЦЫ ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ

$ Зв. ВАЛЬЦЫ ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ РЕЗИНОВЫХ СМЕСЕЙ

В альцы в резиновой промышленности применяются для пластикации,
перемешивания, предварительного формования, перетирания, а так*
же для дробления и размола каучуков, резиновых смесей и регене-
рата.

Наиболее распространенными являются вальцы отечественного про-
изводства для подогрева и смешения резиновых смесей (рнс. 147).

Основные узлы вальцов унифицированы для валков длиной 800
и 1530 мм.

На железобетонной фундаментной плите 1 установлены две литые
чугунные станины 2 таврового сечения.

В окнах станин на горизонтальных полках установлено по два корпу-
са с шарнко- или роликоподшипниками для валков. Корпусы подшипни-
ков заднего валка неподвижны, а корпусы подшипников переднего вал-
ка могут перемещаться (для изменения зазора между валками)

Корпусы подшипников перемещаются при помощи механизмов регу-
лирования зазоров. Механизмы имеют ручной привод в механизирован-
ный от электродвигателя б через червячный редуктор.

При работе механизированного привода ручной привод отклю
чается

Обе станины с подшипниками и валкамн закрыты сверху траверсами
таврового сечения

Станины прикреплены фундаментными болтами к фундаментной
плите.

От выходного вала 13 редуктора 3 через зубчатую пару 14 и 17 при-
водится в движение задний валок. Движение от заднего валка к перед-
нему передается также с помощью зубчатой пары 9 н 10 (фрикционная
передача).

Валки внутри пустотелые, орошйются водой через форсунки, распо-
ложенные яа подводящих трубах. Вода вытекает нз валка через сливные
воронки 18.

На траверсах укреплен качающийся балансир 20, соединенный с ко-
нечными выключателями. Прн легком нажатии на тягу 21 концевые вы-
ключатели включают тормоз 4, останавливающий валки прн выключении
электродвигателя.

Система смазки валковых подшипников ручная, централизованная,
состоящая нз ручной станции СРГ-12Е, дозирующего питателя, фильтров
н маслопроводов.
Для зашиты подшипников от проникновения в них обрабатываемой
массы, выдавливаемой нз зазора между валками, установлены ограничи-
тельные стрелы 22, прикрепленные к подшипникам валков

Для предохранения валков от перегрузки (в результате попадания в
зазор твердых частиц материала) в корпусах подшнпш1ков переднего
валка устанавливаются в кассетных устройствах предохранительные
шайбы Шайбы упираются в пуансоны, соединенные с концами нажим-
ных винтов При увеличении распорного усилия сверх расчетного шайбы

прорезаются пуансоном, подшипник переднего валка перемещается и
увеличивает зазор между валками Часть шайбы выпадает через отвер-
стие в матрице, установленной в кассете. Зубчатые колеса установлены
в специальных ограждающих кожухах, выполняющих роль масляных
ванн

Привод вальцов — индивидуальный, от электродвигателя мощностью
75 кет через редуктор н зубчатую передачу

Основные технические данные вальцов, выпускаемых заводом <Боль-
шевню», приведены а табл 18

Вальцы отличаются фрикцией, длиной н диаметром валка
	Пр.»л								й и  1-1
		3			Помриот				
			8 |	§	лармаего	жмет»	8  5 3	8  §	
Лястоеаль-	Иешялуальиый	800	550	550	Гладкая	Еидхля	31,3	33,8	I 1,08
Подотрем*	Сдаоешый Иадямдуелш*  Смоеияый  Группою! для трех  То же. ли четырех  Иилвдуелышй Группою! для двух  То же, для трех иа  То же. дал четырех	800 800  1530 1530 1630  1530  2130 2131  2130  2130	550 550 550  550 550  550  660 660  660  660	550 КО 550 550 550  550  660 660  660  660	То^же	То же	27 27 26.6 26,6 26.6  26,6  29,5 29,5  29,5	34.2  34.2  33,8  33,8  33,8  33.8  36,0 36,0  36,0	! \',х 1 1,27 1 1,27 1:1.27  1:1.27  1 1,22 1 1,22  1 1.22  1 1.22
Дробвшше	Иядяашуельш!							37,8	1 2,55
									
Рафияяро-	Ишамуальный Сдаоешый  Групповой для трех  То хи. для четырех  То же, для пятя ыа*	800 800 800  800  800	490  490  490  490  490	610  610  610  610  610	Гмдш	Гладям То же	25,2  25,2 25,2  26,2  25,2	64,6 64 ,< 64,6  64.6  64.6	1 2 55  1 2.55 1:2,55  1:2,55  1 2,55
Прошмые	Иядаядумшый  Группою! для трех	800 1630	550  550	650 550		Рафлпа: То же	24,4 24,4	34,0  34,0	1 1,39 1.1,39
Ряшвшаато.	Илдивадумьвый  Группооо! для трех	800  800	560 560	550  550	Рифлевал	Рифлевал	10,0 14.8	40,0 37,8	1 4,0  1 2,55
	Нмдмтиуыыык Сиоеиш*  Групповой дм трех То же. для четырех Ицшадуялытый	530  530  630  530  2130	550  550  550  550  660	550 650  550  550  660	г-~	Гладкая То хи	31.3 31.3 31.  31,3  33,6	33,8 33.8 33,8  33,8  36,0	1 1.08  1 1.08  1 1.08  1 1.08  1 1.07
Прмыжеме табл. 18

Иыпиртлмый

Груплоаой для трех

1530

36,0(1:1,07

Смктлыю-
подере**-

Групповой для Двух 2130

То же, дм четырех 2130





1630
1530
1530



В подогревательных вальцах иногда для дополннтельвой обработка
резиновых смесей устанавливают задний валок с рифленой поверхно-
стью

Смесительно-регенеративные вальцы (рис. 148) отличаются от смеси-
тельных наличием специального транспортера и повышенной фрикцией.
Во время работы регенератная крошка, просыпаясь между валкамв, за-
хватывается лентой транспортера и вновь подается в зазор между вал-
ками

Бесконечная лента 2 огибает направляющие валики 1 и 3 и натяж-
ной ролик 10, который обеспечивает ее плотное прилегание к заднему
аалку. Натяжение ленты обеспечивается грузами 5, подвешенными иа
тросах 8 сзади вальцов Для ослабления натяжения и выключения транс-
портерной ленты под каждым грузом установлены пневматические ци-
линдры 4 Их поршни при помощи штоков связаны с грузами Прн пода-
че сжатого воздуха в нижние полости цилиндров гр>зы поднимаются,
а натяжной ролик опускается

Дробильные и рафинирующие вальцы имеют валки разных диамет-
ров, чем обусловливается увеличение фрикции до 2,55 Эти вальцы комп-
лектуются приспособлением с ножом для съема рафинируемой плен-

Рис. 160. Схема работы
трехвалковых рафнви
рующих вальцов

Г — мгвгмчмя вовеки
I — етикя* ыэос: 9 —

жк; 9 — сооиожттопгыВ
Вушр. 9 - ижмшС млм

ки с поверхности заднего валка и закаточ-
ным устройством для наматывания пленки
в рулон (рис 149)

Пленка снимается посредством специаль-
ного ножа 3. установленного сзади вальцов
в прилегающего к поверхности заднего вал-
ка Степень прижатия ножа к валку регу-
лируется прн помощи маховичков со шпин-
делями 8, в которых помещается траверса 4
съемного ножа Эти шпиндели проходят
сквозь неподвижные гайки 6, связанные с
кронштейном 5.

Закаточное устройство на этих вальцах
состоит из деревянного валика 9, смонтк-
ровашюго на кронштейнах 10 Валик приво-

днтся в движение от заднего валка клино-
ременной передачей.

Поверхность валков гладкая, с бомби-
ровкой Это не только компенсирует прогиб
валков от распорного усилия, но и выдав-
ливает жесткие частицы к концам валков,

9 — тмиеоетв	чем резко улучшает качество пленки

Регенерат обычно обрабатывают, пропу-
ская его последовательно через двое вальцов первые дробильные, с за-
зором около 0,2 мм, и вторые рафинирующие, с зазором около 0,1 мм

Применяются также ввльпы с тремя валками (рис 150)

Из загрузочной воронки / регенерат попадает в зазор между верх-
ним н средины валками 2 н 3, вращающимися с фрикцией 1,5 После
срезки ножом 4 регенерат поступает в промежуточный бункер 5 н оттуда
я зазор между средним н инжннм валками 3 и 6, работающими с фрик-
цией 2,5 Потом лента пластифицированного регенератора срезается но-
жом 7 и выводится наружу транспортером 8 для дальнейшего сматыва-

ния в рулон

Высокий градиент скорости в зазоре между валкам» рассматрива-
емой схемы, благодаря большой фрикции, приводит к большому тепло-
выделению, требующему интенсивного охлаждения Предельная темпера-
тура поверхности среднего валка 100* С, а верхнего и нижнего 90* С

На рнс 151 показаны трехвалковые вальцы для рафинирования
Привод у этих вальцов осуществляется от асинхронного электродвига-
теля через клнноременную передачу.

Вальцы установлены на чугунной фундаментной плите 1. Положение
ограничительных стрел 2 регулируют винтами с гайками 3 Нож 4 среза-
ет регенерат с верхнего валка, после чего о» поступает в промежуточ-
ный бункер, а из него в зазор между средним и инжним валками; здесь
регенерат срезается ножом 5 Через люк 6 в кожухи заливают смазоч-
ное масло, уровень которого контролируется маслоуказателем 7, через
патрубки 8 поступает и вытекает вода для охлаждения циркулирующего
масла Сменный фильтр 9. вынимаемый из гнезда при отводе ручки 10,
фильтрует масло Охлаждающая вода поступает в коллектор через пат-
рубок 11\ подача ее на валки регулируется вентилями 12 Маховички 13
служат для регулировки зазора между валками, а маховички 14 с пуско-
вой ручкой 15 — для плавного включения привода

Наблюдение за циркуляцией масла ведется через смотровые окна 16
н 17. На шкалах 18 стрелки показывают величину зазоров между валка-
ми Маховички 19 регулируют положение срезающих ножей 4 и 5

Вальцы для размалывания работают иа высоких фрикциях, достнга
ющих о последних конструкциях 4,0 Валки у этих вальцов рифленые

Рже. 151 Тр>

Измельчаемый регенерат пропускается через зазор однократно.

В разновидности вальцов размером 800 и 1530 мм есть еще машины,
предназначенные для промывки каучука Эти вальцы изготовляются двух
конструкций —с рифлеными палками и с одним валком, имеющим риф
левую поверхность (задний палок)

дельцы первого типа применяют дня предварительной обработки
каучука (в этом случае необходимо обеспечить интенсивный разрыв
каучука на куски) Вальцы второго типа применяют для последующей
стадии обработки каучука Передний гладкий палок обеспечивает хоро
ший объем обработанного каучука, а благодаря рифлению на заднем
валке интенсифицируется процесс

Кроме рассмотренных вальцов 800 и 1530 (одна базовая коиструк
пня), отечественная промышленность изготовляет вальцы с длиной вал-
ка 2130 мм Эти вальцы предназначены для смешения каучука, резины
и наполнителей, а также для пластикации натурального каучука. Валь-
цы данного типа также широко применяются для повышения пластично
сти путем подогрева н многократного вальцевания перед переработкой
резиновых смесей на каландрах, прессах и в клеемешалках

Технические данные этих вальцов приведены в табл 19

Эти вальцы часто используются с групповым приводом При уста-
новке двух или трех вальцов применяется один электродвигатель типа
253
СДН-375-94 (Ы « 276 кет, п — 94 об/мин) напряжением 6000 в; при че-
тырех вальцах применяется электродвигатель типа СДН-500-94
(V - 368 кет)

Теаннчаек** характеристик* **аьцоа 2130 мм

Таблиц* 10

Нашем***** ыраиатроа	Зм«чеаае иераиттро!		параметров	Ъачам ираматрса	
	г~=Г	зкж		ЕЯЙ	«Е
Размеры валков * мм диаметр передне- го вали  Хвамстр заднего мш рабочее  Поверхность валко* Рабочие скорости вал- ков в м/мин: мрыяего	. .  заднего	. .  Отжитом окружных скоросте* (фракши)  НаобашвяЯ допусти- ш* зазор в мм	660  660  2130 Гладкая  33.6 36  1:1,07  10	660  660  2130 Гладкая  29,5 36  1:1,22  10	Габаритные размеры  Два  шарика  Вас в кГ . .  Электродвигатель:  ионность а кип скорость вращения вала в об/мин хиршекае а •	5650  3450  2235  28765  А102-6  125  985 220/380	3450 28740 А102-6  125  985 220/360

$ 31. ВАЛЬЦЫ ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ПЛАСТИЧЕСКИХ МАСС

Эти вальцы применяются для пластикации полнхлорвиннлового мате-
риала, получения заготовок технических изделий из винипласта и дру-
гих пластмасс, производства ленты из пластмассы и смешения разлнч-
ных пресспорошков.

Технологический процесс производства заготовок осуществляется
следующим образом Порошкообразный материал подается иа первые
пальцы, валки которых нагреты до температуры 160—180е С. В результа-
те прокускання массы через разогретые валки происходит желатиниза-
ция ее, т с превращение в полупрозрачную пленку, обволакивающую
передний валок. Получившаяся при желатинизации пленка еще недоста-
точно однородна, имеет разную толщину, местами порвана; ее срезают
н пропускают несколько раз через зазор вальцов После достижения
нужной однородности пленку передают на вторые вальцы На вторых
вальцах пленка смешивается с отходами производства (обрезки кромок
листов, концы труб и т п) Смешиваемые материалы несколько раз про-
пускаются через зазор вальцов После получения однородной массы лист
срезается с вальцов и скатывается в рулон В виде рулона пластмасса
передается для питания каландров, на которых калибруется лента

Прн переработке пластических масс на вальцах распорные усилия,
возникающие между валками, превышают усилия, возникающие при пе-
реработке резиновых смесей; соответственно н основные детали, воспри-
нимающие нагрузку (станины, палки и траверсы), усиливаются

Переработка пластических масс на вальцах ведется при высоких тем-
пературах, что создает дополнительные трудности по поддержанию нуж-
ного температурного режима валков, подшипников н т и.
Прн обработке пластических масс рабочая температура валков долж-
на быть 160—220° С Для создания такой температуры необходим обо-
грев внутренней полости валка горячей водой под давлением 13—
16 кГ/см*. Для создания нормальных температурных условий работы
валковые подшипники следует интенсивно охлаждать водой и циркули-
рующим маслом.

Вальцы (рис 152) предназначены для пластикации пластических
масс н получения заготовок вннипластовых листов, труб и ленты.

На чугунной фундаментной плите 1 установлены две стальные ста-
нины 2 с траверсами, несущими валки 3 с подшипниками 4 Диаметр
валков 560 мм, длина 1530 мм

Задняя пара валковых подшипников неподвижна, передняя может пе-
ремещаться в направляющих станины прн помощи нажимных винтов
Нажимные винты вращаются электродвигателями 5 через червячпые ре-
дукторы 6 Вращать пинты можно и вручную Под нажимными винтами
установлены кассетные предохранительные устройства, срезающие
шайбу при перегрузке вальцов

Валки нагреваются перегретой водой, поступающей в их внутреннюю
полость от системы водоподогрева 7 Давление перегретой воды порядка
15 кГ/см1, Температура нагрева валков —до 180° С

Привод вальцов —через двухступенчатый хоническо цилиндрический
редуктор 8 и пару приводных колес 9 к заднему валку (окружная ско-
рость 32,8 об/мин) Передний валок приводится во вращение через пару
фрикционных колес 10 (фрикция 1.0, 1,17 и 1,27) Асинхронный электро-
двигатель II (М — 75 кет при л — 985 об/мин) соединен с редуктором уп-
ругой муфтой. Малое колесо посажено на выносной вал редуктора. Для
останова вальцов служит колодочный тормоз 12.

Корпусы подшипников машины стальные, литые с запрессовкой
стальной втулкой (для образования полости циркуляции охлаждающей
воды). В подшипники запрессовывается втулка из бронзы Зазор между
шейкой палка и вкладышем несколько увеличен (вследствие повышения
температуры подшипника) н принят 0,8 мм на диаметр

Подшипники уплотнены специальным устройством, рассчитанным на
работу прн повышенной температуре Устройство состоит нз резиновой
манжеты специального профиля и пружины Из применяемых отечсст-
иенной промышленностью маслостойких материалов для изготовления
уплотнений можно рекомендовать севаннт марки С-11, обладающий наи-
большей теплостойкостью Для сигнализации о перегреве подшипника в
корпус встроено термореле типа ТР-200.

Система смазкн валковых подшипников—циркуляционная Цирку-
лирующее в системе масло служит также для отвода теплоты от под-
шипников

Система смазки состоит из роторно-зубчатого насоса производитель-
ностью 0,55 л/сек, маслосборника емкостью 0,16 м* н фнльтра-холодкль-
ннка (поверхность охлаждения 3,5 ж*, площадь фильтрации — 1100 сж*).

Выходящее нз подшипников масло с температурой порядка 110°С
стекает в маслосборник, затем прогоняется через фнльтр-холодильинк
(где охлаждается до температуры 40° С) н разводится по подшипникам
На трубопроводах установлены термометры н манометры для замера
температуры н давления масла у входа в фильтр-холодильник н у выхо-
да из него. Терморсле в системе отрегулировано на температуру 150° С

Эти вальцы снабжаются различными вспомогательными устройства-
ми приспособлениями для возврата массы в зазор валков н для скаты-
вания вальцуемого материала в рулон, ножом для подрезания кромок и
передвижными стрелами
Ряс 152. Вальцы для пямряботкн дластнчкхях масс:
Просыпающаяся во время загрузки порошкообразная масса возвра*
щается в рабочий зазор вальцов приспособлением 13 —фартуком Фар*
тук представляет собой ленточный транспортер шириной 1400 мм (тол-
щина ленты 6 мм).

Фартук облегчает обслуживание машины, повышает безопасность ра-
боты, а также снижает количество отходов массы при производстве.

Выходящая из валыюв масса для питания каландров должна быть
свернута в рулон Для свертывания массы в рулон применяется специ-
альный валик диаметром 120 мм, прижимаемый к образующей переднего
валка

Передвижные ограничительные стрелы 15 позволяют регулировать
ширину вальцуемого материала.

Для съема материала при изготовлении ленты применяется прясло-
собленне 16 из двух дисковых ножей, установленных на передвижных ка-
ретках Ножи прижимаются к образующей валка пружинами Каретки
с ножами при помощи ходового винта с правой я левой резьбой соверша-
ют возвратно-поступательное движение вдоль образующей валка При
этом срезается лента яужяой ширины. Ширина срезаемой ленты может
регулироваться в пределах от 100 до 250 мм соответствующей установ-
кой кареток Производительность вальцов 60—80 л за цикл.
Г Л А 8 А VI

КАЛАНДРЫ ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ
ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ

$ 32. КАЛАНДРЫ ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ РЕЗИНОВЫХ СМЕСЕЙ

ЕЭ резиновой промышленности каландры используются для формова-
О ння, калибровки, промазки, получения листа и пленки, обкладки,
дублирования, тиснения, профилирования, разглаживания поверхности
и других технологических операций

Иа рис 163 показан трехвалковый прослоенный каландр с диамет-
ром валков 360 мм н длиной рабочей части валка 1100 мм

На каландре можно накладывать прослойки на закроенные полосы
корда для автомобильных и авиационных покрышек, каландрировать
тонкие резиновые ленты н резину небольшой ширины

Расположение валков каландра Г-обраэное Это позволяет использо-
вать каландр как прослосчный в резиновой и шинной промышленности
для выпуска резиновых полос и лент небольшой толщины и ширины,
а также применять его в промышленности искусственной кожи

Каландр состоит нз двух чугунных станин 1, соединенных траверсой 2
н установленных на чугунной фундаментной плите 3 В прорезях станин
установлены подшипники 4, в которых вращаются попарно навстречу
друг другу три валка Подшипники выносного валка 6 могут переме-
шаться в горизонтальной, а подшипники верхнего валка 7 — в вертикаль-
ной плоскости Нижний валок 5 неподвижен. Максимальный зазор меж-
ду образующими валков 5 мм. Звзор между валками регулируется с
помощью индивидуальных механизмов 3 раздвижки валков с электродви-
гателями

Валки каландра вращаются электродвигателем 9 Привод — через ре-
дуктор 10 я пару приводных колес 11 к нижнему палку 5 каландра, а за-
тем через фрикционные колеса па верхний 7 н выносной 6 валки.

Окружная скорость нижнего валка 34 м/мин, верхнего валка
27,5 об/мин и выносного валка 19 м/мин (фрикция между нижним и верх-
ним валками 1,23 я между верхним и выносным 1,45 Электродвигатель
привода (М = 40 кет прн л — 1200 об/мин) работает на постоянном токе,
электродвигатель привода механизма раздвижки имеет мощность /4 =
= 0,4 кет прн л » 1400 об/мин. Передаточное число редуктора привода
10,35, а редуктора механизма раздвижки 6660 Скорость сближения вал-
ков равна 2,1 мм/мин. Распорное усилие равно 60000 кГ

Для поддержания необходимой по технологии производства темпера-
туры валков к ним подводится пар (17 кГ/ч при давлении 3 кГ/см*) и
охлаждающая вода (1,5ж’/ч) Вес каландра 10780 кГ
Ряс 154 Трсхмляояый шыдр
500x1250 е треугольным рястоложе-
Трехвалковый каландр (диаметр валков 500 мм, длина рабочей части
валка 1250 *н) с треугольным расположением валков (рис 154). при*
меняется как прослосчный в шинной промышленности

Узлы каландра размещены на двух фундаментных плитах 1 и 2 Нв
первой плите установлены две чугунные станины 3 каландра, соединен-
ные между собой траверсами 4 На второй плите установлен блок-редук-
тор 5 с электродвигателем 6 привода

В проемах станин установлены подшипники скольжения 7 валков.
Подшипники среднего валка 8 неподвижны, подшипники верхнего 9 и
нижнего 10 валков могут перемещаться в направляющих станинах для
регулирования зазора между валками (максимальный зазор 8 мм)
Верхний валок 9 имеет бомбировку (0.1 мм на диаметр).

Зазор между валками регулируется механизмами 11. Привод меха-
низмов — от индивидуальных электродвигателей типа АО 41-Б (Д'-
- ) кот прн п “ 930 об/мин) через трехступенчатый червячный редук-
тор. Скорость перемещения валков прн регулировании рабочих зазоров
2,35 мм/мин, точность калибра получаемого листа ±0.01 мм

Валки вращаются электродвигателем постоянного тока (тип П102,
Ы = 75 кет, п — 1250 об/мин) через редуктор с универсальными шпин-
делями 12 к каждому валку каландра. Максимальная окружная скорость
нижнего валка 40 м/мин, при этом обеспечивается предел регулирования
скорости 1 7 Фрикция между нижним и средним валками каландра
принята 1,1 и между средним и верхним валками 1.2.

Валки каландра чугунные, рабочая часть отбелена (твердость
ИКС 45—50). Для поддержания постоянной температуры (до 120°С)
вдоль рабочей части валка имеются периферийные сверления, по кото
рым проходит горячая или охлаждающая вода, в зависимости от' режи-
ма работы. Заданная температура в процессе работы поддерживается
автоматически

Валковые подшипники смазываются жидкой смазкой, поступающей
от масляной станции; червячные редукторы смазываются консистентной
смазкой, поступающей от питателя типа ПРГ-18

Каландр относится к машинам типового ряда, рекомендованного
СЭВ Вес каландра 34 250 кГ

Трехоалковый универсальный каландр (рис. 155), выпускаемый заво
дом «Большевик», с диаметром валков 610 мм н длиной рабочей части
валка 1730 мм, предназначен для лнетованля резиновой смеси, обкладки
тканей резиновым слоем н нромаэкн тканей резиновой смесью Машина
может работать с фрикцией и без фрикции (при перестановке колес),
что делает ее универсальной Благодаря этому машина получила широ-
кое распространение

На двух чугунных станинах 1 закрытого типа, расположенных на фун-
даментной плите 2 н соединенных траверсой 3, установлено по три пары
валковых подшипников Подшипники т среднего валка 5 неподвижны,
а подшипники 6 н 7 ннжнего 8 и верхнего 9 валков могут перемещаться
по направляющим станины Механизм регулирования зазора Ю имеет
индивидуальный электродвигатель 11. обеспечивающий скорость раз-
движки (или сближения) 3.4 и 5.2 мм/мин. Прн крайних положениях
нижнего н верхнего валкоа конечные выключатели, на которые действуют
прикрепленные к корпусу подшипника упоры и рычаги, автоматически
выключают электродвигатель.

Электродвигатель 12 с регулируемой скоростью вращения вала через
редуктор 13 и вал 14 вращает малое шевронное колесо 15 Второй ко-
нец вала 14 опирается на выносной подшипник 16 От колеса 15 вращает-
ся большое приводное зубчатое колесо 17. сидящее на шейке среднего
240
валка На шейке этого валка, кроме того, сидит шевронное колесо, кото-
рое находится в зацеплении с колесами, сидящими на верхнем и ниж-
нем валках Окружная скорость среднего валка 80 м/мия, верхнего
80 м/мин и нижнего 57 м/мин Передаточное число редуктора (типа
КН-60) « — 7 Мощность электродвигателя привода Ы = 165 кет прн
и = 970 об/мин

Валки каландра — пустотелые Они могут охлаждаться водой нлн
обогреваться паром, поступающим через грубы с телескопическим уплот-
нением

Каландр оснащен аварийным предохранительным устройством для
выключения электродвигателя

Все подшипники валков смазываются под давлением от поршневого
лубрикатора, получающего вращение от трансмиссионного вала 14 через
зубчатую передачу. Ширина каландрируемого материала ограничивается
стрелами, скользящими вдоль образующей валка



Рас. 165. Трехаижош* ушмреалышй илаыр 610X1710

Каландр оснащен тормозной бабкой 18, приводной бабкой 19, при-
способлениями для разматывания и наматывания материала и его рас-
правления, а также ножами для резки ленты и кромок

Все зубчатые передачи заключены в кожухи, которые служат одно-
временно масляными ваннами

Постоянная температура поверхности валков поддерживается снеге1
мой автоматики, смонтированной в шкафу 20 Вес каландра 48140 кГ

Рассмотрим трехвалковый универсальный каландр (рис 158) с тре-
угольным расположением валков (днаметр валков 710 мм, длина
1800 ми), разработанный в соответствии с решениями СЭВ для серий-
ного производства

Каландр может применяться для односторонней обкладки и промазки
кордной и хлопчатобумажной ткани слоем резиновой смеси Валки ха
ландра (на подшипниках скольжения) установлены на двух мощных
стальных станинах 1, опирающихся на чугунные плиты Сверху станины
связаны сварной граверсой 2 Верхний и нижний валкн имеют бомби-
ровку (0.127 и 0,025 мм), а средний валок —цилиндрический Все валки
имеют периферические каналы н могут охлаждаться нлн нагреваться
Рнс. 156. Трехмлхоеый унакрсальшВ шишр

водой, приготовленной в специальной установке Предусмотрено авто-
матическое регулирование температуры поверхности валков Предель-
ная рабочая температура поверхности составляет 120* С с колебаниями
по длине валка ±3'С. Глубина отбеленного слоя обработанного валка
8—15 мм, твердость рабочей поверхности НИС 45—50

Привод состоит нз электродвигателя постоянного тока типа П-132-6К
(Л' = 250 кот при л — 1050 об/мин), редуктора с передаточным числом
Г = 6,6 и распределительного блок-редуктора, соединенного с валками
каландра тремя универсальными шарнирными шпинделями Это позво-
ляет обеспечить весьма большие (до 40 мм) предельные зазоры между
палками

Рабочая окружная скорость среднего валка 87 м/мин, верхнего и
нижнего 57 пл» 83,6 м/мик (фрикция от среднего валка к нижнему н от
среднего к верхнему 1,5 нлн 1,04)

Подшипники среднего основного валка закреплены в станинах; под
шипникн верхнего н нижнего валков подвижны В чугунные корпусы за-
прессованы бронзовые втулки
262
Подшипники с верхним и нижним валками перемещаются (при регу-
лировании зазоров) четырьмя механизмами, установленными на стани-
нах каландров, с приводом от индивидуальных электродвигателей.

Механизмы регулирования зазоров представляют собой двухчервяч-
ные редукторы с индивидуальными фланцевыми электродвигателями ти-
па АОС-42-4 (А< »> 2,8 кат при п  1400 об/мин).

Предусмотрено ручное управление механизмами регулирования
зазоров

Ход подшипников прн раздвижке валков ограничивается конечными
выключателями

Для получения более точного калибра каландрируемого листа пре-
дусмотрены механизмы выбора люфтов в подшипниках и в звеньях меха-
низмов регулирования рабочих зазоров

Механизмы выбора люфтов представляют собой шдроцнлиидры 11.
которые соединены тягами с кольцами, одетыми на шейки валков

Для устранения неравномерности толщины обрабатываемого корда
по ширине листа от прогиба валков, возникающего под воздействием
распорных усилий, на каландре предусмотрен механизм перекрещивания
верхнего валка относительно среднего

Механизм перекрещивания представляет собой устройство, состоящее
нз червячного редуктора с индивидуальным электродвигателем, связан-
ным общим валом с двумя червячными парами, находящимися в спе-
циальных проемах правой и левой станин каландра Вращение от левого
и правого колес передается на нажимные винты, которые перемещают
подшипники валка, перекрещивая верхний валок относительно среднего
валка

Для постоянного прижима подшипников перекрещиваемого валка
к нажимным винтам имеются два гндроцнлиндра 20, установленные на
станинах каландра. Полости гвдроцнлиндров соединены между собой,
благодаря чему масло из одного цилиндра передавливается в другой.
Предусмотрен указатель перекоса /9. а также конечные электровыклю
чателк. ограничивающие величину перемещения валка

На каландр резиновая смесь подается в зазор между верхним и сред-
ним валками. Корд, подлежащий обкладке, проходит в зазор между ниж-
ним и средними валками

Для ограничения растекания резины вдоль валков и получения необ-
ходимой ширины накладки на валках имеются ограничительные стрелы,
которые могут устанавливаться не необходимую ширину

Специальное питательное устройство, состоящее из ленточного транс-
портера (подающего на каландр срезанную с вальцов резиновую левту)
н эксцентрикового механизма (сообщающего транспортеру колебатель-
ное движение для равномерной раскладки ленты вдоль рабочего зазора),
непрерывно в равномерно питает каландр резиновой смесью.

Скорость ленты транспортера 32,6 м!мин, количество колебаний в
минуту 10 при амплитуде от 800 до 1170 мм Ленточный транспортер и
эксцентриковый механизм имеют отдельные электродвигатели, работа
которых сблокирована

Дли обрезки кромок обрезиненного хорда на каландре предусмотрены
ножи с электрообогревом. Лезвие ножа монтируется иа вертикальной
качающейся штанге, закрепленной к кронштейну с помощью державки
Конструкция штанги державки позволяет регулировать положение ножа
как в вертикальном, так н в горизонтальном положении Обеспечена так-
же самоустановка и легкое прижатие ножа к краю хорда Способ закреп-
ления обогревателя иа лезвии ножа обеспечивает возможность быстрой
его замены прн износе или неисправности

Предусмотрено аварийное устройство, состоящее из закрепленных
между станинами (впереди и сзади валков) и соединенных с конечными
электровыключателями тросов. При нажиме на трос каландр останавли-
вается (при 'Д оборота валка), торможение электродвигателя электро-
динамическое

Пуск и остановка каландра производятся с пульта центрального уп-
равления. Привод каландра — от электродвигателя постоянного тока че-
рез эластичную муфту, редуктор, зубчатую муфту, блок-редуктор п уни-
версальные шпиндели головки шарнирных шпинделей соединяются с
шейками валков каландра н ввлов блок-редуктора бесшпоночнымн сое-
динениями Шарнирные шпиндели позволяют в достаточных пределах
осуществлять раздвижку валков и их перекрещивание Приводной редук-
тор 4 и электродвигатель устанавливаются ва отдельной чугунной фун-
даментной плите Прн реверсе каландра необходима предварительная
остановка

Смазка валковых подшипниковых жидкостная, самотеком от масля-
ной станции 13 Благодаря обильной подаче масла валковые подшипники
2М
не только смазываются, но в частично охлаждаются Шестеренчатый
насос масляной станции подает масло в верхний бак И, откуда оно само-
теком по трубам (маслопроводам) поступает к смазыввемым поверхно-
стям подшипника На каждом маслопроводе устанавливается регули-
рующий игольчатый клапан, регулирующий количество масла, подавае-
мого в подшипник Масло из подшипников сливается в масляный бак
станции 13 В бакс несло перед началом работы каландра подогревает-
ся, а в процессе работы охлаждается Забираемое масло прн подаче на
подшипники проходит фильтрацию Для контроля за наличием масла в
подшипниках предусмотрена специальная рычажно-ковшеаая система с
конечными выключателями и сигнальными лампами на пульте управ-
ления

Кольца механизма выбора люфтов смазываются маслом, которое вы-
текает из валкового подшипника. Для этого в подшипниках предусмот-
рены специальные сборники и козырьки, направляющие масло в эвзор
между валком и шейкой валка Колеса и подшипники редуктора смазы-
ваются разбрызгиванием; к колесам и подшипникам блок-редуктора мве-
ло подается дополнительным шестеренчатым насосом с индивидуальным
электродвигателем

Для создания давления 115 кГ/си? в маслоснстсме предусмотрены два
мультипликатора (одни мультипликатор для создания давления в маги-
страли гидроцнляндров 30 механизмов перекоса, второй — для создания
давленая в магистрали гидроивлнндров II механизмов выбора зазоров).

Четырехвалковый Г-обраэный каландр (рис. 157) с диаметром вал-
ков 310 мм н длиной рабочей части 500 мм предназначен для изготовле-
ния изоляционных лент.

Валки установлены ва подшипниках качения, корпусы подшипников
размещены в проемах станин.

Валкн из серого чугуна е отбеленной поверхностью Для подачи теп-
лоносителя в валках предусмотрена полость. Рабочая скорость нижнего
валка без фрнкцнн 10—25 м/мин и с фрикцией 6,8—17 м/мин, среднего
валка — постоянная 10—25 ж/жоя; верхнего валка —постоянная 10—
25 м/мин; выносного валка 10—25 ж/жш без фрикции и 6,8—17 м/мин
с фрикцией. Каландр может работать кратковременно на заправочной
скорости 3—5 м/мин Из приведенных скоростей следует, что между сред-
ним н инжним валками фрикция равна 1 -1 нлн 1:1,47; средним и верх-
ним I . 1; верхним и выносным 1: 1 или 1 - 1,47

Рабочий зазор между валками устанавливается механизмами регу-
лирования Величине раздвижки 25 мм прн скорости перемещения вал-
ков во время регулирования зазора 8 мм/мин

Редукторы механизма регулирования зазора червячные, с передаточ-
ным числом I — 1400

На каландре можно получать ленту с точностью до ±0,05 мм

Перед пуском каландра валки нагреваются паром давлением 3—
б кПсм1, во время работы охлаждаются холодной водой из водопровод-
ной еетн Рабочая температуре поверхности валков допускается до
120° С

Валковые подшипники качения смазываются солидолом УТ 2 центра-
лизованно. от масляной станции СРГ-8Е (количество заправляемого мас-
ле 3,5 кГ). Приводные и фрикционные колеса смазываются маслом из
масляной ванны, образованной кожухами

Привод каландра — от электродвигателя постоянного тока типа П-72
(# — 25 кет прн л — 1500 об/мин в напряжении 220 в) через редуктор
типа РМ-650 с передаточным числом 23, 43 н зубчатую пару на средний
валок. Торможение каландре электродинамическое
Рае. 157. Чпырехмяхом* Г-обрывы» ммир 310X600
Четырехвалковый 2 образный каландр (рис 158) с диаметром вал-
ков 710 мм и длиной рабочей части валка 1800 мм выполнен по размс
рам, рекомендованным СЭВ Верхний правый валок и нижний левый ва-
лок располагаются под углом 45° к вертикальной осн каландра Такое
наклонное размещение принято для улучшения условий обслуживания
каландра н расположения контрольно-измерительных приборов

Валки каландра — из отбеленного чугуна; верхний и нижний вынос-
ные валки с бомбировкой 0.127 мм. а верхний и нижний основные— ци-
линдрические Твердость рабочей части валка НИС 45—50, глубина от-
беленного слоя 8— 15 мм

Рабочие скорости валков основных — от 8.93 до 89,3 м/мин, вынос-
ных — от 5,95 до 59,5 об/мин Фрикция между нерхним основным и вы-
носными валками 1,5 I, между нижннм основным и выпосцым 1,5 I н
между верхним и нижним основными 1 1

Зазор между' валками регулируется механизмами, установленными
па каждом выносном валке и инжнем основном Максимальная величина
раздвижки валков 40 мм при скорости перемещения 2,46 мм/мин Меха-
низм вращается электродвигателем АОСЭ 42-4 мощностью 2,8 кет при
п ~ 1300 об/мин

Перекос выносных валков осуществляется при помощи механизмов
перекоса, сблокированных на обе стороны Они позволяют осуществить
односторонний перекос па 32 мм при скорости 4,57 мм/мин. Мощность
электродвигателя механизма перекоса 1.6 кет прн л = 1420 об/мин Гид-
роцнлнидры механизма перекоса одностороннего действия при давления
в 115 кГ/см* к диаметре поршня 140 мм обеспечивают ход 80 мм Прн
этом же давлении масла работают гндроцнлиндры двустороннего дей-
ствия для переключения муфт механизма перекоса Гидроцилннлры ре-
версивных муфт управляются реверсивными электромагнитными золот-
инками типа БГ 73-51 с электромагнитом ЭС-16201 прн ходе 12 мм. обес-
печивающем время переключения 0,05 сек

Толщина каландрируемого материала н степень запрессовки контро-
лируется и регулируется с помощью индуктивных и изотопных датчиков
и системы автоматического регулирования. Прн этой системе толщина
накладки выдерживается с точностью ± 1%

Люфты между шейками валков и втулками валковых подшипников
и в звеньях механизма регулирования эвзора выбираются с помощью
гндроцнлиидров одностороннего действия при давлении от 40 до
115 кГ/см* Диаметр поршня гндроцнлиндра 120 мм, ход поршня 75 мм

Кордная ткань иа входе в зазор между валками каландра прижи-
мается к нижнему основному валку с помощью прессовочного ролнка
Ролик прижимается гидроиилнндрамн двустороннего действия (давле-
нием масла 115 кГ/см1) Гндроцнлиндры управляются реверсивным элек-
тромагнитным золотником БГ 73-51

Давление в гидросистеме каландра создается универсальной насос-
ной станцией, в которую заливается 50 кГ масла индустриального 20

Для создания давления используется поршневой гидронасос Г 17-21А
производительностью 5 л/мин при п — 1500 об/мин н давлении масла
200 кГ/см1 Давление (115 и 40 кГ/см*) в насосной станции регулируется
автоматически, раздельно в линии механизмов выбора зазоров н в ли-
ниях остальных гндроцнлнндров, с помощью электромагнитного золот-
ника типа БГ 73-51 и реле давления

Валковые подшипники скольжения смазываются и охлаждаются жид-
ким маслом, поступающим под давлением 2 кГ/см* нз масляной станции
через коллекторы и регулирующие вентили В масляную систему смазкя
заливается 350 кГ масла АК-15; производительность масляной станции


70 л)мин В завнсиыостн от режима работы каландра масло и бакс стан-
ции подогревается нлн охлаждается Давление пара для подогрева масла
0 кПсм*, давление охлаждающей воды 2—4 кг/см* при температуре
20° С В масляной станции для подачи масла используется маслонасос
марки Г 11-14 производительностью 70 л/мин Масло не должно в работе
подогреваться выше 50° С (для масла АК-10) н 70° С (для масла АК-15)

Червячные редукторы смазываются консистентной смазкой от питате-
лей ПРГ-18 и ПРГ-14

Валки каландра перед запуском и в процессе работы нагреваются н
охлаждаются циркуляционной водой, перегретой или охлажденной до
соответствующей температуры (используется специальная установка).

Рме 159 ЧетырехыяхмыВ млакар е $-образяыы расположением валам 0930 X 2300

Рабочая температура поверхности валков 120° С с колебанием по длине
валка в пределах ±3°С температура поддерживается автоматически
Для подогрева циркуляционной воды используется пар давлением
15 к Г/см1

Каландр питается резиновой смесью от качающегося транспортера
Привод каландра осуществляется через блок-редуктор и редуктор от
электродвигателя постоянного тока П 142 6К (я - 350 кет прн л = 1004-
— 1000 об/мин) прн напряжении 440 в

Наиболее сложная к тяжелая валковая машина отечественного про-
изводства (рнс 159) с валками диаметром 950 мм н длиной рабочей ча-
сти 2800 мм предназначена для производства транспортерных лент ши-
риной до 2400 мм, армированных ыеталлотроеамн

На рассматриваемом каландре можно производить двустороннюю
обкладку металлокордового полотна, одностороннюю и двустороннюю
обкладку тканей, промазку тканей, лнетование к дублирование.
Прн обкладке металлотросового полотна требуется, чтобы мсталло-
корды проходили через рабочий зазор между валками каландра строго
горизонтально Поэтому верхний и нижний основные валкн расположены
один над другим Выносные валки относительно основных расположены
под углом 30° к горизонтали

Такое расположение валков лучше с точки зрения распределения рас-
порных усилий, вызывающих прогиб валков и влияющих на точность ка-
ландра. условий обслуживания и расположения приборов

Валки каландра можно раздвигать до 125 мм Поэтому конструкция
привода машины особая, отличающаяся от ранее рассмотренных Для
привода используется комбинированный блок-редуктор, обеспечивающий
подвод мощности к каждому валку.

Блок-редуктор типа БК-20-4-95 завода «Большевик» имеет общее
передаточное число 73,54 (нерпой ступени 3,45, второй 4,44 и треть-
ей 4,79). Торможение на рассматриваемой машине электродинамическое
с обеспечением выбега пе более 250 мм по наружному диаметру
валка

Валки каландра изготовлены из отбеленного чугуна (твердостью до
НЯС 50), установлены иа подшипниках качения Рабочая окружная ско-
рость валкоа от 4 до 40 м/мии, заправочная скорость 2,5 м/мин.

Фрикция между верхним основным и выносным валками I I к 1,5 1,
верхним и нижним основными 1 1 н 1:1,5 н нижним основным и вынос-
ным 1 :1 и 1,5 1

Для регулирования рабочих зазоров между валками имеются меха
инзмы регулирования индивидуального типа, установленные на каждом
конце валка с приводом через двухступенчатые глобоидные редукторы
(что позволяет значительно сократить размеры этого привода). Меха-
низмы регулирования зазора могут обеспечивать зазоры между валками
от 0,3 до 50 мм во время работы и при заправке до 125 мм. Скорость
перемещения валков прн регулировании зазора прн грубой настройке
10,45 мм/мин и при точкой иастройкс 1,045 мм/мин. Вращение осущест-
вляется от индивидуальных электродвигателей типа П-52 мощностью
4.5 кет прн л — 1000 об/мин. Общее передаточное число редуктора меха-
низма регулирования > * 957

Влияние прогиба валков на точность калибра компенсируется пере-
крещиванием выносных валков относительно основных Перекрещивание
валков осуществляется механизмом, который состоит из двухступенча-
того редуктора с передаточным числом I — 1872, электродвигателя типа
АОП 42-6 (п — 1.7 кет при л - 930 об/мин) и гндроцнлнндров односто-
ронисго действия (рабочее давление 120 кГ/см\ ход поршня 85 мм. диа-
метр поршня 210 мм)

Максимальная величина перекрещивания валков на обо стороны
80 мм. скорость перемещения середины подшипника В мм/мин

Наличие люфтов в валковых подшипниках, подпятниках и гайках на-
жимных винтов механизмов регулирования зазоров нс позволяет точно
регулировать рабочий зазор между валками перед началом работы (под
действием силы тяжести валки принимают нижнее положение в преде-
лах имеющихся люфтов). Под воздействием распорных усилий зазор в
пределах величины люфтов изменяется, перерабатываемый лист может
иметь различную толщину, а в отдельных случаях передавливаться По-
этому на каландре установлено специальное устройство для выбора
люфтов

Прижим осуществляется гндроиплкндрамн одностороннего дейст
вия (давлением масла 120 кГ/см* при диаметре поршня 120 мм и ходе
поршня 70 жж)
Дамение в гидросистеме создастся гидравлической насосной стан-
цией (давление после насоса 50 кПсм?) Гидроусилитель повышает дав-
ление наела до 120 кГ/см*.

Подшипники смазываются и охлаждаются маслом АК-15 Масло по-
ступает под давлением 2 кГ/см* от масляной станции производительно-
стью 70 л!мин. В зависимости от режима работы каландра масло в мас-
лобаке охлаждается или подогревается

Валки каландра перед запуском и в процессе работы нагреваются и
охлаждаются водой, перегретой или охлажденной до заданной темпера-
туры в специальной установке. При этом система охлаждения и нагрева
должна автоматически обеспечивать рабочую температуру поверхности
валков 120°С с колебанием по длине валка ±3°С Вода подогревается
паром с давлением 15 кГ/см*

Каландр питается резиновой смесью прн помощи питательного уст-
ройства, состоящего из транспортера и раскладывающей головки

Кромки металлогросового полотна обрезаются при помощи дисковых
ножей с электрообогревом.

б 33. КАЛАНДРЫ ДЛЯ ПЕР»АБОТКИ ПЛАСТИЧЕСКИХ МАСС

Каландры в промышленности пластических масс находят все более
широкое применение Они применяются для выработки калиброванных
листов и пленки, для образования рельефных узоров на листовом ма-
териале, для нанесения па пленку цветных рисунков, для получения двух-
слойных материалов (пластик на бумажной или текстильной основе)
к т. п

В отечественной промышленности на указанных операциях работают
каландры, применяемые обычно для переработки резиновых смесей, с не-
которыми конструктивными изменениями. Специальные каландры для
переработки пластических масс освоены отечественной машинострои-
тельной промышленностью, однако выпускаются еще о недостаточном
количестве.

Наиболее широко в промышленности пластических масс каландры
применяются при производстве пленок н листов из поливинилхлорида
Особый интерес представляет скоростное изготовление тонких пленок
толщиной менее 0,05 мм н шириной 1800 мм при скорости до 200 м/мин
с допуском по толщине ±0.002 мм. Такая малая величина допуска предъ-
являет повышенные требования к качеству машины н тщательности со-
блюдения технологического режима.

Четырехаалковый Г-образный каландр (рис 180) с валками диамет-
ром 710 мм и длиной рабочей части 1800 мм предназначен для изготов-
ления пленки из пластнфнцнроаанного полихлорвинила толщиной 0,08—
0,5 мм

Валки Г. 2-,Зп4 па подшипниках скольжения 5 установлены на двух
станинах 6. расположенных иа двух фундаментных плитах 7 В верхней
части станины связаны между собой сварными траверсами 8.

Подшипники выносного /, верхнего 2 и нижнего 4 валков могут пере-
мещаться по соответствующим направляющим станин для создания не-
обходимого (до 40 мм) зазора между валками

Подшипники среднего 3 валка перемещаются в горизонтальном на-
правлеиии. создавая перекос среднего валка по отношению к верхнему
и нижнему валкам, максимальная величина перекоса 32 мм Подшнпин
хи выносного, верхнего н нижнего валков перемещаются при помощи
механизмов 9 регулирования зазора, которые представляют собой трех-
ступенчатые червячные редукторы (передаточное число 3130) с электро-
3
двигагелнмн типа П 42 (Л = 1,5 кет при п = 1000 об/мин) Эти механиз-
мы обеспечивают перемещение валков при регулировании зазора со ско-
ростью 0,4— 2,0 мм/мин Механизмы регулирования зазора установлены
иа каждой стороне валка независимо друг от друга

Ход подшипников при раздвижке ограничивается конечными выклю
натслями.

Для обеспечения заданной толщины каландрируемой пленки преду-
смотрены механизмы 10 выбора люфтов в подшипниках и в звеньях ме-
ханизмов регулирования рабочего зазора Нагрузка на валкн создается
тарельчатыми пружинами. Наличие этих механизмов позволяет вести
приработку подшипников валков после монтажа без использования для
этого перерабатываемой массы Максимальная сила действия пружин
на палок 20000 кГ

Для компенсации неровности толщины пленки по ширине листа за
счет прогиба валков от распорных усилий на каландре предусмотрено пе-
рекрещивание оси среднего валка по отношению к верхнему и нижнему.

Перекос среднего валка осуществляется при помощи механизма II
перекоса, который состоит яз червячного редуктора с электродвигателем
типа ЛО 414 (Н =• 1,7 кет при л ” 1420 об/мин) Механизм связан об-
щим валом с двумя червячными парами 12, находящимися в специаль-
ных проемах правой и левой станки

Для постоянного прижима подшипников перекашиваемого валка к
нажимным винтам установлено два гндроцилнндра 13, расположенных
на станинах каландра Давление масла 115 кГ/см* в гндрошлиндрах
механизма перекоса создается установкой мультипликатора В каландре
предусмотрены указатели перекоса, а также конечные выключатели,
ограничивающие величину перекоса

Дли ограничения растекания смеси вдоль валков я получения необ-
ходимой ширины пленки на валках имеются ограничительные стрелы

Рабочие валкн каландра отливаются из чугуна или стали Твердость
поверхности бочки НЯС 55—60, шероховатость— 12 го класса чистоты

Валки обогренаются и охлаждаются циркулирующим по сверленым
каналам теп поносителем. Рабочая температура валков 1в0°С±1Д‘С.
Для поддержания заданной рабочей температуры валков калаидра пре-
дусмотрена автоматическая станция 14, состоящая из четырех установок
Каждая установка готовят теплоноситель необходимой температуры на
спой валок отдельно Подпиточная установка поддерживает постоянный
уровень теплоносителя в бачках установки Управление установками —
автоматическое и ручное Термопары установлены в месте подвода н от-
вода теплоносителя из каждого валка

Поступающая иа каландрирование полихлорвиннловая масса специ-
альным питателем 15 подается в зазор между верхним и выносным вал-
ками Проходя средний и нижний валкн, масса листуется в пленку за-
данной толщины

После нижнего валка пленка поступает па валок, где обрезаются
кромки до заданной ширины. Обрезанная кромка в виде ленты при по-
мощи поворотных роликов 16 возвращается вновь в рабочий зазор меж-
ду верхним н выносным валками

Затем пленка поступает на холодильный барабан 17 для предвари-
тельного охлаждения и на тиснильное устройство для нанесения рисун-
ка Далее пленка поступает на охлаждающее устройство 18 Привод тис-
нильного устройства — от валков каландра

Для обрезки кромок пленки на каландре предусмотрены ножи 20
Лезвие ножа монтируется на вертикальной качающейся штанге, закреп-
ленной в кронштейне с помощью державки Конструкция штанги н дер-
271
жавки позволяет регулировать положение 1
и в горизонтальном положении.

Для измерения толщины прокатываемо
смотрена установка бесконтактных толщин
ков измерения толщины пленки через сис:
на механизм регулирования рабочего зазо!
валками, чем поддерживается заданная тог
пуска.	(

Для аварийной остановки каландра пре;
стоящее из тросов, соединенных с конечны
жиме на трос каландр останавливается за 1
ние электродинамическое).

Каландр запускается и останавливаете!
равления.

Привод каландра (на каждый валок с
телей 22 постоянного тока типа П102 (У =
через блок-редуктор 23 (передаточное чис
шпиндели 24. Блок-редуктор представляет
ных одинаковых редуктора, смонтированнь
индивидуальный на каждый валок. Указан]
ременную фрикцию между валками и регул
валков в пределах от 6 до 60 м)м.ин\

Смазка валковых подшипников цирк
ГОСТ 1013—49), осуществляется от маслян
Г Л А 8 А VII

УСТАНОВКИ ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ
ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ

$ 34. УСТАНОВКИ ДЛЯ П00АБОТКИ РЕЗИНОВЫХ СМЕСВ1

В резиновой промышленности валковые машины применяются почти
во всех технологических линиях: прн производстве резинотехнических
изделий, для смешения, лнстоаання, профилирования, промазки тканей,
обкладки тканей резиновой смесью. Они используются также в основных
технологических процессах регенерации резин.

Рассмотрим схему лнетования резиновых смесей на трехвалковоы
каландре (рнс. 161)

Резиновая смесь подается в верхний зазор каландра; пройдя через
него, резиновая смесь переходит на средний валок, который подает ее
» ннжннй зазор Затем резиновая смесь переходит на ннжкнй валок и
снимается в виде непрерывного листа обычно из-под ннжцего валка ка-
ландра на охладительные барабаны и на закаточное устройство Зака-
точное устройство для закатки тонкой пластины резиновой смеси состоит
нз ленточного транспортера н закаточного валика на транспортере За-
катку производят в тканевую прокладку, которая подается с валика, рас-
положенного рядом Благодаря тому, что закаточный валик получает
вращение от транспортера, закатка происходит с постоянной скоростью,
зависящей от скорости каландра и изменяющейся одновременно с ней
(привод закаточного транспортера осуществляется с помощью цепной,
передачи от трансмиссионного вала каландра). При таком способе ско-
276
рость закаткя ае зависит от диаметра
валика, который асе время увеличива-
ется по мере намотки листованного по-
луфабриката

температурный режим лнстования
зависит от состава резиновой смеси;
основное влияние оказывают вад кау-
чука, количество и природа наполните-
лей к мягчителей. температурный ре-
жим лнстования, как к других процес-
сов обработки резиновой смеси иа ка-
ландрах, устанавливают опытным пу-
тем.

Листованную резиновую смесь по
выходе с каландра охлаждают водой
на охладительных барабанах Схема
работы двух трехвалковых каландров
для промазки тканей показана на
рнс. 162.

Для обеспечения прочной связи с
резиной ткань предварительно про-
мазывают резиновой смесью. При про-
мазке резиновая смесь заполняет все
промежутки между нитями и частично
проникает между волокнами, располо-
женными на поверхности.

При прохождении ткани через зазор
между валками каландра происходит
втирание в нее пластичной резиновой
смеси с помощью среднего быстровра-
щающегося покрытого резиновой
смесью аалка каландра. Прн промазке
средний валок каландра, несущий ре-
зиновую смесь и осуществляющий про-
мазку, вращается с окружной скоро-
стью, превосходящей скорость движе-
ния ткани через каландр. Средний ва-
лок каландра вращается с несколько
большей скоростью, чем два других
валка (фрпшшя около 1:1,5)

С раскатанного устройства ткань
подается на каландр, проходит через
зазор между средним и нижним вал-
ками каландра, где и промазывается
резиновой смесью. Раскатку ткани про-
изводят тягой самого каландра. Про-
мазанная ткань поступает на закаточ-
ное устройство. Толстые ткани перед
промазкой предварительно подвергают
сушке на барабанных сушилках или
на сушильных каландрах (влажность
ткани понижается с 7 до 2—2,5%)
В процессе сушки ткань нагревается
н в теплом состояния подастся на
каландр Поверхность барабана прн
сушке должна иметь температуру не более 120— 130’С Температура
ткан», подаваемой на каландр, после сушки бывает в пределах 50—
60° С Скорость движении ткан» при ерике 25—30 м[мин

Расход резиновой смеси при промазке зависит от плотности и толщи-
ны ткани и составляет 0.1—1.0 кГ!м* Для промазки тканей применяют
резиновые смеси с повышенной пластичностью (легко втираются)

Температурный режим промазки тканей устанавливается опытным
путем в зависимости от состава резиновой смеси, вида ткани н величины
фрикции При промазке тканей резиновой смесью из натурального кау-
чука типичным является следующий температурный режим верхний ва-
лок 80—90° С, нижний валок 60—65° С

На первом каландре промазывается верхняя часть ткани, на вто
ром — нижняя

Рассмотрим схему двусторонней обкладки ткани резиновой смесью
(рис 163)

Односторонняя обкладка производится на трехвалковом каландре за
один пропуск Двусторонняя обкладка может производиться на трехвал-
ковом каландре путем двухкратного последовательного пропуска или пу-
тем однократного пропуска на четырехвалковом каландре

Двусторонняя обкладка ткани на четырехвалковом каландре осущест-
вляется следующим образом С раскаточного устройства ткань подается
на компенсатор, проходят через барабанную сушилку / н через направ-
ляющие ролики и шнрнтелп поступает на каландр 2 Непрерывную по-
дачу резиновой смеси на каландр производят одновременно в два зазо-
ра — в верхний и нижний; вследствие этого ткань, проходящая через за-
зор между верхним и средним валками, обкладывается резиной как
сверху, так и снизу. По выходе с каландра ткань охлаждается иа охла-
дительных барабанах 3 н поступает через компенсатор (иа схеме не по
казан) на валик закаточного устройства 4, где закатывается вместе с
прокладочным холстом

Величину зазоров каландра устанавливают в соответствии с толщи-
ной обрезиненной ткани н толщиной обкладки Ткани из искусственных
и синтетических волокон перед обкладкой обычно пропитывают состава-
ми, изготовленными иа основе латексов или синтетических смол, повы-
шающих прочность связи резины с тканью

Обкладку ткани производят обычно со скоростью 40—80 м/мин. Тем-
пературный режим обычно такой же. как и прн лнетованни Линия
(рнс 164) предназначена для изготовления обрезиненного металлокорд-
ного полотна, применяемого в производстве шнц

278
В состав ливни входит два шпуляринка / с направляющим устройст-
вом для нитей металлокорда, четырехвалковый Г-образный каландр 2,
охлаждающие барабаны 8, трехвалковая тянущая станция 4, шсстипет-
левой компенсатор 5, тянущие валкн 6 с ножом для продольной резки
полотна, отрезной станок /, две кордные закатки 8

Шпули с металлокордоы устанавливаются на шоулярнкке Пройдя
направляющие устройства шпуляринка, нити металлокорда обрезинива-
ются на каландре Обрезиненное полотно охлаждается ва охлаждающих
барабанах и поступает иа закатку

Наибольшая ширина обрезиненного металлокордного полотна
1500 мм с наибольшим числом нитей металлокорда 840 штук

Система автоматизированного привода обеспечивает возможность
работы установки иа трех режимах рабочем при скоростях от 8 до
24 м/мин н заправочном пли наладочном при скорости 3 м/мин

Заправочный режим служит для последовательной заправки метал-
локорда из машины в машину Заправка должна производиться путем
последовательного включения отдельных маши» линии с местных пуль-
тов управления Наладочный режим служит для наладки линии Пуск



пиши в рабочий режим осуществляется выведением регулятора скоро-
сти на главном пульте управления на необходимую скорость.

Шпуляринк служит для установки на нем шпуль и обеспечивает по
дачу на каландр нитей металлокорда Шпуляринк состоит из одиниад
цати секций, расположенных в два ряда по четыре секции внизу н один
ряд нз трех секций вверху С целью уменьшения перегибов нитей метал-
локорда верхняя головная секция сдвинута по отношению к нижней

Каждая секция представляет собой раму из проката, по обеим сто-
ронам которой крепятся панели с набором осей для установки шпуль и
тормозных устройств Нижняя секция имеет 42 шпулсдержателя, верх
ння —28 Всего на шпуляринке устанавливается 840 шпуль с металле
кордом Нижние секции и приводы механизмов передвижения шпуляр-
ника устанавливаются на нижпей раме, настил которой выполнен нз
рифленого листа Рама, на которой устанавливаются верхние секции,
опирается на нижние секции Верхняя рама с настилом нз рифленого
тиста и ограждениями является одновременно площадкой обслужива-
ния Натяжение металлокордной нити у входа в зазор каландра при
сматывании со шпули (1—2 кГ на нить) устанавливается и регулирует-
ся тормозными устройствами, которыми снабжена каждая шпуля На
каждой осн, предназначенной для установки шпуль, предусмотрена пру-
жинная защелка, предотвращающая спадение шпули с оси Для поддер-
жания постоянною натяжения металлокорда предусмотрен следящий
ролик, который корректирует усилие пружины, прижимающей колодку
тормозного устройства в зависимости от диаметра шнулн. Нити метал-
локорда со шпуль проходят через ппправляюшие отверстия в гребенках
шпулярника. Всего в шпулярянке 16 гребенок я 16 направляющих ро
ляхов. Шпулярник передвигается по рельсам, ходовых колес—шесть,
иа них четыре приводных. Механизмы передвижения шпулярника име-
ют раздельный привод от электродвигателей типа АОП-4-6 (я — 1,7 кет
прн л - 930 об/мин) через редуктор типа ЦДН-25 с передаточным чис-
лом 60 и цепную передачу с передаточным числом 2,77. Ходовые колеса
диаметром 320 мм вращаются в подшипниках качения Скорость пере-
движения шпулярника 6,76 м/мин.

Охлаждающие барабаны 3 (см рнс 164) предназначаются для
охлаждения обрезиненного металлокордного полотна после каландра до
температуры 25° С Установка охлаждающих барабанов представляет
собой металлоконструкцию, на которой крепится восемь пустотелых ба-
рабанов диаметром 580 мм Вода подается в барабан н отводится через
цапфы. На подводящей магистрали у каждого барабана установлен вен-
тиль Охлаждающие барабаны привода не пмеют Для центрирования
полотна относительно главной осевой липин предусмотрено центрирую-
щее устройство, представляющее собой два рабочих ролика, связанных
при помощи рычажной системы с пневматическими цилиндрами, откло
аяющимн ролики в ту или иную сторону. Следящим органом центрирую-
щего устройства являются два передвижных щупа. Щупы могут уста-
навливаться на ширину ткани в пределах от 580 до 1500 мм При
сбегании в сторопу полотно пикает щуп и поворачивает его ва определен-
ный угол Прн повороте щуп воздействует на микропереключатель, вклю-
чающий электромагнитный пневматический клапан Клапан подает сжа-
тый воздух в один из цилиндров, ролики поворачиваются и полотно
<уходнт> в противоположную сторону. При освобождении полотном щупа
срабатывает микропереключатель и ролики возвращаются в исходное
положение

Трехвалковая тянущая станция 4 служит для создания и поддержа-
ния натяжения на участке каландр —трехвалковая тянущая станция
Тянущая станция состоит нэ трех валков, смонтированных на рамс в са-
моустанавлпвающвхся роликовых подшипниках валют приводные, одни
приводится от электродвигателя, а остальные — через зубчатую передачу
от ведущего валка. Для зажатия металлокордного полотна тянущей став-
ши смонтирован прижимной обрезиненный ролик, который прижимается
к валку пиевмоцнлиндрамн. Привод станции состоит из электродвига-
теля постоянного тока типа П-62 (Ы - 14 кет при л » 1800 об/мин) и ре-
дуктора типа ЦДН-50 с передаточным числом 50 Тянущая станция обе-
спечивает максимальную силу натяжения металлокордного полотна до
2000 кГ.

Регулируемое натяжение на участках линии следующее, между шву
лярником н каландром 1—2 кГ на нить; между каландром н тоехвалко
вой тянущей станцией 0,5—1,5 кГ ла нить; между трехвалковой тянущей
станцией н тянущими валками компенсатора 0,25—0,5 кГ на нить;
между тянущими валкам» компенсатора к закаткой 0,25—0,5 кГ
на нить

Компенсатор 5 закатки предназначен для приема полотна во время
смены бобип. Компенсатор шестнпетлевой Необходимое натяжение по-
лотна 0.25—0,5 кГ на шгть металлокорда создается нижней подвижной
кареткой, связанной цепной передачей с тремя пневмоцнхиндрамн Два
пиевмоцалвндра являются рабочими, один — резервный. Подвижная ка-
ретка подвешена к каркасу на цепях. После окончания намотки обрези-
ненного полотна ва кордной закатке тянущие валки компенсатора оста-
навливаются, начинается заполнение компенсатора полотном. Для пред-
отвращения сэавала» компенсатора полотном в нижней части предусмот-
280
реп конечный выключатель, на который действует каретка При пуске
тянущих валков компенсатора н кордной закатки полотно выбирается нз
компенсатора с удвоенной скоростью закатки После выбора полотна из
компенсатора скорость закатки автоматически выравнивается и поддер-
живается равной скорости лнннн. На входе в компенсатор к на выходе
из него установлены центрирующие устройства Для обслуживания верх-
них роликов компенсатора, верхних охлаждающих барабанов и центри-
рующих устройств предусмотрена площадка

Тянущие валки о компенсатора предназначены для создания и под-
держания натяжения на участке трехвалковая тянущая станция — тяну-
щие валки Прв работе обоих кордных закаток тянущие валки синхрони-
зируют скорости закаточных станков На каркасе тянущих валков уста-
новлен нож для продольной резки полотна. Нож дисковый имеет два
фиксируемых положения, рабочее и нерабочее Нож выполнен плаваю
шим на случай, если он будет задевать металлокорд К направляющему
ролику нож прижимается с помощью пружины. Нож перемещается по
ширине полотна Управление приводом при перезаправке осуществляется
кнопками с местного пульта Привод тянущих валков — от электродви-
гателя постоянного тока типа П-51 (М — 6 кот пря л — 1500 об/мин} че-
рез редуктор типа ЦДН-35 с передаточным числом 28,3

Отрезной станок 7 предназначен для отрезки металлокордкого по-
лотна после окончания закатки его на кордную закатку до нужного дна-
метра Ткань отрезается при остановке закатки Полотно разрезается при
перемещении каретки с круглым ножом по направляющей. Привод ка-
ретки—от электродвигателя переменного тока ЛО2-12-4 (Л^ “0.8 кет
прн л— 1500 об/мин} через редуктор ЦДН-17,5 с передаточным чис-
лом 36 и цепную передачу Отрезной станок устроен следующим обра-
зом Две стойки установлены па сварном основании К стойкам иа крон-
штейне крепится вожевая балка, несущая нож Для регулирования поло-
жения неподвижного ножа кронштейны вместе с балкой могут
поворачиваться на осях Полотно прижимают четыре пиеамоинлнндра.
установленные перед ножом Зазор между подвижным н неподвижными
ножами выбирается амортизатором Поперечный разрез ткани осущест-
вляется при движении каретки (качение дискового ножа по плос-
кому).

Отрезной станок пускается с местного пульта управления Электро-
пневматическим воздухораспределителем включаются пневмоцилнндры
прижима полотка. Через 1—3 еек включается приводной электродвига-
тель, ведущий каретку с дисковым ножом После отрезки полотна ка-
ретка останавливается конечным выключателем Полотно можно резать
в обоих направлениях.

Кордные закатки 8 предназначены для закатки в рулоны обрезинен-
ного мсталлокордного полотна вместе с прокладочной тканью. В линии
предусмотрены две закатки, работающие одновременно в случае про-
дольной резки полотна на две лепты Прн одной ленте работает одна
закатка. Привод закатки состоит из электродвигателя постоянного тока
П-62 (ЛГ — 4,5 кот прн и-6004-2400 об/мин) н редуктора ЦДН-35 с
передаточным числом 28,3 Привод располагается на отдельной

Закатки имеют четыре шпинделя, сменный патроп для скалок рулонов
и два подъемных рычага для установки н съема рулонов с прокладочной
тканью Электрическая схема предусматривает два способа регулирова-
ния скорости двигателей — ручной н автоматический Ручное управление
применяется прн заправке, автоматическое — после окончания
заправки
19 з«и> ти	281
| ». УСТАНОВКИ ДМ ПВ9АВОПСИ ПЛАСТМЧККИХ МАСС

Тяговая схема обработка пластической массы с использованием вал-
ковых машин приведена на рнс. 165

Смесь нз смесителя / проходит двухвалковые валыш 2 н в виде не-
прерывной ленты с более нлн менее постоянными размерами подается
в червячную машину 3, из которой затем попадает на четырехвалковый
каландр 4. В червячной машине смесь очищается фильтрующими сет-
ками поступающий на каландр материал проходит последовательно че-
рез три зазора Прн атом происходит дополнительное смешение и обра-
зование пленки заданной толщины Переход обраэоааашейся пленки с
одного валка на другой является результатом совместного воздействия
разности температур, разности окружных скоростей и различия в каче
стае обработки поверхности ввлкоа Затем пленка отбирается вращаю-
щимся с большой окружной скоростью натяжным роликом 5. который
можно использовать для продольной вытяжки с целью дальнейшего

уменьшения толщины менки Качество поверхности готовой менки опре-
деляется качеством поверхности пары валков каландра Окончательная
отделка может осуществляться также полирующим устройством, которез
устанавливается между отборочным роликом и охлаждающими бараба-
нами.

Ширина пленки определяется расстоянием между ножами на нижнем
валке каландра Толщина менки контролируется прн помощи датчиков
Для этого, помимо правмьио установленного зазора, требуется точное
соблюдение температурного режима. Рабочая скорость каландрирова-
ния прн производстве менок — до 30 м!мин

Одним нз удачных методов получения пресспорошков из пластиче-
ских масс является непрерывный вальцовый метод (рис. 166).

Феполальдегндная смола, предварительно измельченная на зубчатой
дробилке, подается элеватором нлн пневмотранспортером в бункер 6
и далее через бункера 8 я 9 поступает в мельницу тонкого помола 10.
Древесная мука поступает в бункер 2, из которого перемещается шне-
ком 3 и элеватором 4 в бункер 5. Отсюда мува через бункер 7 и фильтр 2
поступает в смесительный барабан 11, в который также подается смола,
уротропин и другие компоненты Перемешанный порошок поступает че-
рез бункер 12 и дозатор 13 на вальцы непрерывного действия 14. Про-
вальцованный и срсэанвый с вальцов в виде листов материал передается
транспортером 15 на дробмху 16 предварительного измельчения. Из-
мельченный материал затем подается ленточным транспортером 15 и
пневмотранспортом в циклон 18, откуда ссыпается через бункер 19 в
282
Рис. 166. Схема марсрммвео процесс» полу’

Рнс. 167 Установка м> лрмзаодсгаа плевок и» полаакинлхаоркм с аодиеявающам
мельницу 21 Окончательно намельченный порошок подается через бун-
кер 22 в смеситель 23 Порошок расфасовывается в мешки на расфасо-
вочной машине 24.

На рнс 167 приведена установка для производства пленок с подклеи-
вающим слоем

Установка предназначена для производства поливинилхлоридной
пленки шириной 1600 мм, толщиной 0,3 мм и нанесения клеющего слоя
на пленку

Расход пластифицированного поливинилхлорида при максимальной
скорости 60 м!мин составляет до 750 кГ/ч

Дозированные, согласно рецепту, компоненты через бункер 2 и кол-
лектор 18 поступают в двухстадийные смесители / для предварительного
перемешивания Из двухстаднйных смесителей пластифицированная по
рошкообразная масса подается в бункер с перемешивающим устройст-
вом, откуда поступает в червячный осциллирующий смеситель 4
(ЧОС-ЗОО-1) Окончательно перемешанная масса постукает непрерывно
о виде жгута на качающийся питатель 6, который равномерно загружает
каландр 8 На четырсхвалковом Г-образпом каландре происходит окон-
чательная переработка массы и формирование пленки толщиной 0,3 мм

С нижнего валка каландра пленка поступает на направляющий ролик
(где происходит контроль толщины), а затем па тиснильное устройство
или, минуя его, поступает через регулятор натяжения пленки 13 на
охлаждающее устройство 12 В охлаждающем устройстве 12 пленка по-
степенно охлаждается на трех барабанах, охлаждаемых водой Затем
пленка проходит установку для съема электростатических зарядов 23,
регулятор натяжения пленки 14, радиоизотопную установку 24 для за-
мера толщины пленки к поступает на намоточное устройство 7 Пленка
наматывается в рулоны диаметром 800 мм Готовые рулоны тельфером
подаются ив накопитель с дверью 15, откуда поступают иа установку 5
для нанесения клея и сушки пленки.

Эта установка представляет собой ленточный транспортер, помещен-
ный в сушильную камеру тоннельного типа. В передней части установки
ла рану транспортера монтируется устройство для размотки рулона
Рулон пленки устанавливают в центре размоточного устройства; с по-
мощью тормоза создается определенное натяжение клепки Для контро-
ля наличия пленки на рулоне к нему постоянно прижимается ролик
устройства контроля пленки, установленный нв рычаге с противовесом
При достижении определенного диаметра разматываемого рулона ры-
чаг воздействует на конечный выключатель ВКМ-811, дающий сигнал
ив остановку транспортера и станка намотки липкой пленки 8, а также
на прекращение подачи клея Механизм для нанесения клея состоят нз
приводного ролика, ножа, стола, ограничительных ножей и рамы При-
водной ролик обогревается горячей водой с температурой 95° С Нож.
при помощи которого устанавливают толщину слоя клея иа пленке, мо-
жет регулироваться в трех направлениях Клей на пленку подастся из
бака, расположенного над узлом нанесения клея Бак обогревается горя-
чей водой с целью поддержания постоянной температуры Наличие клея
и бяке контролируется электрическим уровнемером, который включает
насос подачи клея, если уровень падает ниже заданного. Для регулнро
нянин подачи клея из бака предусмотрен клапан КРП-15Т с пневмати-
ческим приводом Управление клапаном — электрическое.

После того как на пленку нанесен слой клея, опа поступает в сушиль-
ную камеру Сушильная камера представляет собой сооружение длиной
13 м с сечением в свету 1900 X 3500. внутри которого расположен транс-
портер
В сушильной камере происходит испарение растворителя (этнлаце-
тата) и придание требуемых качеств клеящему слою. Сушильная камера
оснащена приточно-вытяжной вентиляцией; предусмотрена аварийная
вытяжная вентиляция, которая включается от импульса датчика сигна-
лизатора взрывобезопасной концентрации паров растворителя Темпе-
ратура в камере поддерживается 60—80° С.* Скорость ленты транспор-
тера в сушильной камере 5 м!мин.

После сушильной камеры липкаи пленка поступает па автомат на-
мотки 8, на котором наматывается в рулоны диаметром 250 мм На раме
намотки липкой пленки смонтированы пневматические цилиндры, кото-
рые производят перезарядку автомата при достижении рулоном диамет-
ра 250 мм и передают его на стсллаж-коивсйер 9

Стеллаж-конвейер состоит нз транспортера элеваторного типа и
стеллажа Он предназначен для приема липкой пленки, транспортирова-
нии я выдержки рулонов пленки в течение 18 ч

Снаружи стеллажа в месте выхода рулонов смонтирован отсекатель,
предназначенный для автоматической передачи на загрузочный транс-
портер Ю одного рулона через заданный промежуток времени. Для обес-
печения автоматического режима работы на стеллаже-конвейере уста-
новлены три конечных выключателя: в месте приемки рулона на элева-
тор, в месте перекладывания рулона с элеватора на стеллаж н в месте
выхода рулона со стеллажа на загрузочный транспортер. Загрузочный
транспортер автоматически подает рулоны в накопитель.

Из накопителя загрузочного транспортера рулоны поступают в ста-
нок 11 для поперечной резки Станок для поперечной резки рулонов со-
стоит из станины, рамы с пилами и приводов После станка поперечной
резки рулонов бобины пленки поступают на упаковочный станок.

Общая установочная мощность электродвигателей установки 1060 кет
прн длине установки 53 м
ПРИЛОЖЕНИЯ I

Тшомчкпм иржтернетиим мльцм

Валцн апкмомеимМ яря—и»ти<ют1 для раит

		2130  1530  800	680  550  550	660  550  860	33,7  35,4  31,5	35,0  31,8  34,2	1 1,07  1:1,08 1:1,08	ПО  75  55	-
					27,0  28,7	37,2  35,0	1:1,39  1 1,22		
Пожгремтельвые . . .		2130	580	660				110	
		1530	550	550	27,4	33,8	1 1,28	66	—
		800	550	550	27,0	34,2	1 1.27	55	—
Дробина** . .		800	490	610	14,0	37,8	1 2,55	55	—
Раммыммше . .		800	550	550	10	40	1:4	90	—
Р|(М»1|Н1И||ЦЦ	. .		800	490	610	25.2	48	1 2.»	55	—
Прошив** ...		800	550	660	24.4	34,2	1 1.39	56	—
	Вымщ мрубежжмх <				мрн				
	Фирт аТркяир» (ФРГ)								
Мх8			700	300	—	—	—	—	22	12
МХ12		1000	400	—	—	—	—	44	30
МХ14 .		1200	460	—	—	—	—	65	40
ЧХ18 . , .		1500	550	—	—	•—	1:1,2	100	60
Мх» . ,		1800	600	—	—	—	—	120	80
Мх20 .		2100	665		-			145	100

Завода «бдадо (ЧССР)
тиГ?"**	. .	12ГОо1 690	I 650	I 27,2 I	31,6 11:1.16 I	90	I 80

10137	1500 550	565	-	- 1:1,2	40	50

1000 400 400 | 15.2 20,3 1:5.5	33	-
Ферм" гАВалеаю (США)

110*150 _
75-П0 _

Йв

№

Д/я
приложение г

Тезничееше мрыпериспиоа налаидроз

Прослоенный	3	360	1100	34	40	11200	Г —образны*
Изолкимеяый	н	ЗЮ	600	23,2	30		Г —образный
Просмеяны*	,	3	500	1250	23,2	30	36200	Вертикальный
Универсальный	2	710	1800					Вертикальный
Лиетоёалыш*	3	710	1800	90	1Э0	73800	Треугольный
Кормы*	л	710	1800	90	700	84200	2 —образны*
Длн еренспортных лент	4	950	2800	—	—	—	5 — образный

Каландры зарубосныг

Каландры фермы гДавад Среды* (Лилия)

Дм резины	|	4	I 711,211981,21 80	. 270	1122400] 5-евразиы#

Дм рейвы	|	3	| 609,б|1727.2| 80	| 190	| 63600 Треуголыьй 90

Каландры фирмы гШву*

Дм резины	I	4	| 762 12130 I	90	I 410	1145000) Г-образный

Дм резины	I	3	1 711,211727,2|	82	I 220	| 7|000| Верпжшый

Каландры фирмы лРгпим»

Дм резям I 4 I 700 I 1800 I 60 Г - I - 1 г-ебреяый
Дм резины ; I 3 1 700 | 1800 I 60 I 160 | - I Треугольный 135*

Каландры фирмы гЭюо (ФРГ)

Дм резины	I	3	I	7»	I	2100	|	70	I	160	11360001	Г-обраакй

Дм резины	|	4	I	720	|	1730	|	70	|	135	1	-	|

Каландры фирмы гБерсдорф» (ФРГ)

Дм резины	|	4	I	700	|	1800	[	80	|	160	|	-	|	3-обрезный

Каландры фирмы 'Клявталфлре*

Для резины	|	4	|	700	|	1800	I	«0	I	150	|	-	|	5-сбразный
Продолжение прнлож. 2

Назначение каландра или фирма		Количество валков	Диаметр валка в мм	Длина валка в мм	Рабочая ско- рость в м/мин	Мощность в кет	Вес в кГ	Примечание
Для резины		каландры завода «Бузулук»  4 | 712 | 1800 | 60				(ЧССР)  160 | 90,0 | 2—образный		
	Каландры отечественной			промышленности для пластмасс				
Для	пластмасс *	2	710	1800	30	30	46200	Вертикальный
Для	пластмасс	4	500	1250	34,5	90	47200	Г — образный
Для	пластмасс	4	710	1800	30	125	98300	2 — образный
Для	пластмасс	4	710	1800	60	230		Г — образный

Каландры для пластмасс зарубежных фирм

«Мота» ФРГ	4	140	300	24	4,5			Ь — образный
«Мога» ФРГ	4	250	900	18	16			Ь — образный
«Копроп» Япония	4	560	1680	36	75	—	Г — образный
«Отпу РгоЙ11с15» США	4	610	1675	73	180	—	8 — образный
«Вег81огЙ» ФРГ	4	700	1800	60	280		Г — образный
«Еск» ФРГ	4	780	2200	25	330	—	8 — образный
ЛИТЕРАТУРА

I.	Абелев М М, Галицкий В. А.КолосоваЛ П. Конструкция и тех-
нология изготовления валков. «Химическое машиностроение», 1962, М 2.

2.	Алферов К В. Бункера, затворы и питатели. М-. Машпи. 1957, стр. 296,

3.	А идрейчук В. Д, Полывяный А П. Опыт модернизация вальцов 800
на заводе «Большевик» «Химическое машиностроение», 1964, № 2. стр. 34—37

4.	Архипов Н. Н, Карпачев П. С, Майзель М. Плев а ко Н. А.
Основы конструирования и расчета типовых машин  аппаратов легкой промышлен-
ности. М- Машгвз. 1963, стр. 600.

5.	Архипов И. Н^Карпачев П. С. Майзель М. М, Плевако Н. А
Основные процессы, машины и аппараты легкой промышленности. М., Ростехиэдат,
1961. стр. 492.

6.	Барашков М. И. Володин А С, Куликов И Г Техника безопасно
стн прн работе на зальцах и резиносмесителях. М.. Госхнмиэдат, 1962, стр 28.

7.	Барехов Н М. Оборудование заводов резиновой промышленности М.,
Госхимвздат, 1949, стр. 349.

8.	Баренбойм Н. 1С. Анохин В В. Физика и химия полямершх материа-
лов Гостехнздат УССР. 1961. стр. 248

9.	Башта Т. М. Машиностронтельыя гидравлика. М., Машгвз, 1963. стр. 696.

СО. Бекки И. Г., Кабанов Ю. Н. Исследование давления резиновой смеси
на валки каландра в зоне деформации оря хадакдроваики. «Каучук я резина», 1963.
М 12.

II.	Бернхард Э. Переработка термопластических материалов М, Госхнниэ*
дат, 1962. стр 748.

12.	Богданович Л. Б. Гвдравлкческве приводы в машинах М.—Киев, Маш-
гиз. 1962, стр. 242.

13.	Герасименко Л П Устройство для автоматического регулирования за-
зора между валками валыюв я каландров. «Химическое машиностроение», 1964, № 2.

14	Герасименко Л. П, Кеоевко Л. Б. Автоматизированная линяя для
производства пленочного и листового вянхплвста. «Химическое машиностроение», 1963,
15. Гольдииг В Хания и технология полимерных материалов. М, ИЛ. 1963.
стр. 368

16.	Горелик Б. М, Челышев В В, Капитанов В И. О некоторых тех-
нических факторах, определяющих качество каландрирования «Каучук и резина».
1962, № 11.

17.	Добролюбов Г. В. Определение мощности прн вальцевании резиновых
смесей. Изд МВО СССР. Сер. Химия и химическая техвологня, т. 2. М 2, 1959.

18	Добрушкин Д Б, Экель Е С., Орлов 3. Д‘Изучение условий про-
давления вулханиэврооанной резины через щель «Каучух и резина», 1963, № 9.

19.	Долинин Н. П. Установка для нагрева химической аппаратуры высокотем-
пературными органическими тепловоситедямх. М., Машгяз, 1963, стр. 344.

26.	За ливни Н Н., Нптц Е. Ф. Бесконтактный датчик температуры валков
каландре. «Каучук в резина». 1962, № 8.

21.	Зильвеетр Я. Я, Сннцов А. А Машины резинового производства. Гос-
химиздат (946, стр. 428.

22.	Зпльвестр Я. Я. Старов И. М. О технике безопасности при обслужи-
вании вальцов и каландров иа заводах резиновой промышленности. «Каучук я рези-
на», 1962, № 6.

23.	Змпй П, Н„ Барское И. М. Машины к аппараты резиновой промышлен-
ности. М., Госхнмнэдат. 1951, стр. 600.

24	Каргин В А, Слонимский Г Л Краткие очерки по фвзнхохимии по-
лимеров Изд. МГУ, 1960. стр 176.
Л С" МаЙэоль М. М. Плевако Н А., Четким Я П
мешкян и аппараты производен» иекусствешой кони я пленочных материалов. «Лег-
ми индустрия», М, 1964, стр. 610
п 1ЛЯ?г*с"!йгг:™	кт~

28. Клычаин М М. Прибор автокатяческого измерении длины ——— . «►-
щади мажущейся обремишо* кордной тмив. «Каучук к резина». 1982. М 7.

„_____Ч-Лй*1’0» *• А ° механизма деформация полныероа в зазоре между вал

ками. Сб. «Хммнчесхое машхяостроемае». М 3, Кие». «Техиям». 1966.

30.	КоаачокА.А. К теории вальсевзвня ооакиероа. Сб «Химическое напшао-
строеяие» М3, Киев «Техим»Г|966.	«—«»»•. лкмкчесме машвио-

V ’ЬД.0?.1'®* А .^.К •опРое>' о циркулями мощности в валковых машинах
Киев, НТО Машпром, 1966.

______ 3®- Козулин Н,.А.. Шапиро А. Я. Гавувииа Р. К. Оборудоааиие для
яровмодства я переработкя пластичеешц масс. М.. Госхимкздат, 1963. стр. 784.

33	Козулин Н. А, Горлоаекяй И. А. Оборудование заводей лакокраеоч-
юй промышленности Гоехимнздгг, 1969. стр. 478.

34.	К о в у л к я Н. А.. Михалев М. Ф. Определение мощности аальиов при
плеепкаш» каучуков. «Химическое машяиостроеяие». 1959. М I

м.	”• *•в ‘” --“Ч—

"и *-

37.	Кузьм в и Ю. С.. Демидов Г И Сиеатльяо-лвстовые вольны для изго-
товления резиновой сиеск. «Каучук в резина», 1966. М 9. стр. 52—54.

38	Лебедев П. Д. Расчет а проектирование сушильных установок М,—Л.
Госзнергоиадат. 1963. стр. 320.

Э9Лепетоа В. А Резиновые техаичеекяе езделяя. М., Госхнмкзмт, 1959,

40. МвйзельМ. М. Основы

и ироцесеоа в лег-

кой промышленности. М, «Машяпостроеяхе», 1964. стр. 324
41, Майаедь М. М. Барсков И. М.. Брейвтж

Машины и аппараты провааодспа искусственно* кожа. А. 1 гажзпрож, п
42 МалеакоК. СК теории провеееа калаадряроваиаа термопласт
те^иялов. Сб «Химическое машиностроение», М I. МВССО УССР. Клев,

«Техника»»

43	Малеако К. С. Уласеяко В Ф Завнсымостъ распорных уемам* я мощ-
ности вальцов от техиологмчесхи параметров провеееа вааыкввжая резиновых сме-
сей. «Каучук и реяка». 1966. № 2, стр 31—35.

44.	Маленко К. С, Уласенио В. Ф Расчет распорных усилий прн вальве
ванна нееулканяюваивых резиновых смесей а оборудование дли переработки полиме-
ров. Киев, «Техмаха». 1964, стр. 196.

45.	Маленко К С Экеоеримектальма проверка лиродииамхееосой теории
каландмммаии полимерных материалов. Сб «Химическое ыащикостроеше», М 2.
МВССО УССР. Киев. «Техника», 1966.

48.	Малкиаа X. 9, Общие основы технологии рейвового вропводстм М..
Госхкиидат. 1960, стр, 304.

47.	М е т л о в Б. Н.. Зотов Ю. С. Модерквзомвиые валыш 800 для переработ-
ки резины <Х1м1чиа проиислоз1еть», 1962. М 2.

48	Меерович И М. Исследование и расчет универсальных шпинделей про-
катных ставов М. Маниях, 1954. стр. 48.

49	Оборудование для обработки резиновых смесей и шистячееких мясе. Ката-
лог—справочник. Сост.: Коремий И. А, Ефремова П.И Я, Машпи, 1957, стр. 108.

50.	Переработка полимеров Сборник переводов под ред. Р В. Тернера, М.—Л.
«Химка». 1964. стр. |04.

«I п	« и и п ............ п с	п п

Плуягиаи Л В, Серебрякова В. Л
 смякай ва вялым». «Каучук а резака».

1ак'м1“

Унаиский Э. С. Сопротивление ыатерныов. Гостехкздат УССР, 1963.

53.	Пискорский Г. А, Савчеако Н А. Гкдрлаичеопк а пмвматнческке
устройства машин. М.—Хвев, Машпи, 1963, стр. 404

5*.	Полыаяиый А. П.. Рябнкна Д. Д. Эхспервыеитальные данные оо опре-
делению распорных усилий на валковых машинах. Сб. «Химическое машявостроение»,
М 3. МВССО УССР. Киев, «Техника», 1966. стр. 87—98.

55.	Пол маяны* А. П.. Ряба ияи Д. Д. Эксперимеятахьиое исследование па-
раметров пароиатоаш вальцов. «Х1м1чна пром1слов|сть», 1966. М 4, стр 82—89
_ м» Пономарев С. Л. Бидерман В Л, Лихарев К. К.. Макмаи»
В. М-. Мадикии Н. Н.. Феодотаев В Ф. Расчеты ив арочяоств в машаихтрое-
кии Т I. II III, Н. Машгаа. 1956—1959

57	Попов А. В. Леван А. Н Экслернмекталиое определение дамеикх не
или валвиов 320 «Каучук и релена». .4 3, 1966.

58	Прикяоасеая Н. В, Скачков А. С Скоростные методы вркготовлепн

59.	Пумлякскай И. К, Ивааов Н. А. Новое оборудование лла промыш.чеи
а резиновых техаячесяих шелка И.. Гххимиздет, 1963, сто 64

60.	Рогов II А. Производство регенерата М-. Госхамкздат. 1957, стр 248

о| РябинамД А. Рахманов В. С Оборудояааае ди переработки ллае

иуетмла кордного I
глов1етм 1Чб1. № 2.

воииостроеиеи. М.. «Маияпостротттел»»
»« « и » ы .. п л л

иаряропаю

65. I» к 61

и А. Л О факторах вхияюошх иа равномерную толщину ласта при
Капук и реаяна», 1961, 26 |0, стр 28—33

к Д, Л Данные яслытааий кордного каландра с 2-обрааиым рас
«Каучук а резина» 1962, М 12. стр 43—47.

л Л. Д., АидрейчукВ Д. Особеяяоств аалвиов модеранаиро-
а. «Калун и релиза». 1962. .4 9. стр 26—31

и А. Л Бесппюиочные соедияекм в химическом машяиостроеаки

;. стр. 45—47

А В. Осаоаы совремекной технология автомобильных ип М..

тельных материалов. М.. Мавгвз, 1962, стр 520

71.	Серия ма1ресе-яаформаши «Сяятетхяеоие аыеокопоянмериме материалы»
М, ВИНИТИ. 1963-1965.

₽ 89. Эйр их Ф Реология, теория я ярилоасекве М.. ИЛ, 1962. стр. 824

90 В Эрнст Гидропривод в его проыытваеааое орамеяекие. М, Мавпи. 1953.
"Р' и Яковенко В. Ф.. Герасименко Л. П. Аяаляппесий расчет процесса
каландроаания ив основе гидродинамической теоряа. Сб «Оборудование для лерера
ботки полпмероа» Киев. «Техника», 1964 стр 196.
92.	Со1Ьогпей 5. Кесер! дехЫортеМе 1п са1апдегз (от РУС—ВпИсЬ Р1аз(1сз,
1955. IV. V 28, № 4, р. 134-139.

93.	ОогпЬизсЬ Р. УегепдеШпк уоп Кипе! оГГеп ишзсЬап. 1963. В4 53, № 15,
а. 459-59

94.	Еоиешеп! Гог Са1епдеппе —Модем РЕазЕсз Епсус1оред1а 1ззи1, 1954. IX.
уо1 32. № А, р. 315—324.

95 Ечиетеп! (о Сакпдепле—Модегп Р1аз(1сз Епсус1оред1а 1ззи1, 1955, уо1. 33
№ 1А. р. 772—788.

95.	О1ап( Е. В. «2> са|апдег—КиЬЬег, А^е, 1953, то). 72, № 5. р. 674—675

97	СоосК К. I. Оез1{ Гог ЬеМег са1апдег1лц. ВгШсЬ Р1аз11сз, 1957, 111, уо1 30.
№ 3, р. 105-108.

98	1пуег1еад <Ь> са!апдег— КиЬЬег алд Р1азИсз Лее. 1955, IV, уо! 38, № 4,
р 218.

99	Кгур1по« Р Ы ОЬег Ка1алдег«о12е—1ехШ. Ргах1з. 1957. 111, Вд 12, №3,
з. 277-280.

100	КйпИк Н 1 Мейе Рг1к11опшо1ае—МеШпд ТехШЬсНсМе, 1957. 111, Вд 38,
№ 3. » 341—342

101	. Ваиег ЬисМв-^5гте1«Ызс1ге 1п(а11а11опеп ги е1псш У1спуа|гепка|апдег дез
Кш»1оИ11)<1из1г1 зсЬау«1г МазсЫпептагк, 1963.

102	Укг*а1аепка1апдег—Р1аз1уегагЬе1|ег. 1959. VI, Вд 10. Мб, з. 238—239

103	Вгошп I. МасЫлез де са1апдгаее—1лдиз(пе дез РазИдиез Модегпез, 1954.
VI, уо| 6. № 6, р 27-29.

104	. Вгофп 1. МасЫпсз де са!апдгаее—1лдиз!г1е дез РказМсиез Модегпез, 1954.
уо! 6. № 7. р. 27-28

105	Вгошл 1. Терез о( тасЫпез апд 1ауои1з ТгапзазИопз апд Ногпд Ше Р1аз(1сз
1пз111и1. 1953, уо! 21. № 43, р. 44-62

106	Са1апдег 1гет Гог сопНпиоиз ргосезз!пк о( пу!оп 1уге согд Р1Ьгез 1п^1пег1п8
апд сЪеш1з1гу. 1957. VII. уо1. 18. № 7, р. 237—238.

107	Ье саЕапдге ех!со а ЗСуИпдгее де 450X12500 —1пдиз1г!с дез НауИчиез Мо-
сЬепез. 1951, 1, уо! 5, № 1. р. 26—27.

108	Са1апдгез де ргесшоп роиг теИагез р!аз(1чиез Реуе| Селегак ди СаоШсЬоис,
1955, II, уо1 32. № 2. р. 138-139.

109	. Ьатрег! IV— КилзЫоГГ уег агЬеИшщ аиГ «а1г«егкеп ипд Какпдег. КипзЬ
$1оИе. 1952, X, Вд. 42. № 10. р. 337—938.

ПО Ьаг^е тИ1 Гог гиГГег апд р1а$11с$, МасЫпегу Ыоуд, 1955. 24/ХК, уо! 27,
№ 2СА, р. 59—60.

111.	пе« Всзд «>11 Гог гиЬЬег апд р1аз11сз—КиЬЬегНагд Р1а$11сз Лее, 1955. XI.
уо! 36. № 11, р. 681.

111	51г1о11 М. МассМлс рег 1а са!апд1а1иге де11о та!еПе р1азИсЬ Ма1ег1е Р1аз
ИсЬе, 1955, 1Н, уо! 21. № 3. р. 215-225

113	Рег1Ьсге 5 Е уегеИ ЕаШртеп! Гог са1епдег1пк Мод р!аз1. 1953, 41,
№ 10. р 883-887

114.	СиИЬаи! А 1хз д|Уегз (урез де еа1апдгез, Р1а$1, 1п!огт Ед 1есЬп 1962,
13. № 280, 1. 2 (фр).

115.	иегкагд Сеогвс К Соп1го1 оГ Иге ГаЬг1с са1епд!г1пЕ, КиЬЬег А^е. 1962.
92, № 1, р. 89-92.

118.	Фнрул Масаюки—Саго Маиури—Сосен 70 кака 3. Зарап Соз ТесЬпо!
р1аз(. 1963. 4. № 27, р 185-194

117.	Кер1чиеп:—Вгау1изе Пер1чис( (ире зо!е —ТЬН, ОИ1с та11сгезр1аз1, 1962, 9.
№ 98, р. 981 (фр)
ОГЛАВ1ЕНЮ

Предисловие	.............................................3

Глава I Основные параметрические расчеты валковых нашян ...	Б

§ 1. Физические основы переработки материала между валками .... Б
Принцип действия вальцов....	. .	... .Б

Принцип действия каландров	7

Фрикция валкое	... 12

Взаимодействие валков с материалом	...	12

$ 2. Определение распорных усилий	...	13

Методика, основанная на закономерностях пластической деформации мате-
риала между валками ....	.........................13

Методика, основанная на закономерностях упругой деформации материала
между валками .....	17

Методика, основанная на гидродинамической теории вальцевания ... 18
Методика, основанная на теории подобия (или теории размерностей) Зв

$ 3. Определение крутящего момента а потребляемой мощности валыюв и ка-
ландров ....	.............. 37

Методика, основанная яа теория пластической или упругой деформации 37
Методика, основанная яа гидродинамической теории вальцевания .	39

Методика, основанная на теория подобия ...	. . 60

Циркуляция мощности в валковых машинах	Б]

$ 4. Ооределепне производительности валковых машин	. ... 55

Производительность вальцов	. .	...	55

Прокзводктельнобть каландров	55

$ 5. примеры расчетов параметров валковых машин	.57

§ 6. Теплообмен при переработке пластичных материалов на вальцах н
каландрах ..................... ...	....	и

Тепловой баланс вальцов ...	62

Тепловой баланс каландров	64

$ 7. Классификация валковых машин	.	... 64

Слава П. Кояструицля и расчет основных узлов я деталей валковых мешки
иа прачяость ...	.....	68

$ 8 Конструкции валковых машин .	.	 68

§ 9.	Валки	....	72

§ 10	Подшипники	• • .

§11	Станины и фундаментные плиты. .	. . .	99

§ 12	Механизмы регулирования зазора	07

Компенсация прогиба валков каландров	.107

Конструкция механизмов регулирования	зазора	.117

$ 13 Охлаждение и нагрев валков вальцов	и каландров	140

$ 14 Смазка валковых машин ...	 142

§ 15.	Ограничительные стрелы ....	|48

§ 16.	Ножи для обрезки кромок	'	' !м

§ 17.	Механические приводы ...	'	' м

$ 18. Гидропривод и пневмопривод .	73

$ 19 Предохранительные н аварийные устройства	• ыя
Глава III. Вспомогательные устройства валовых машин.......................193

$ 20. Питающие устройства.............................

| 21. Перемешивающие и возвратные устройства

§ 22.	Транспортеры ....	...	...	...

§ 23.	приемные устройства ....

§ 24.	Резательные устройства............

« 25. Пудряльные устройства ...	...	...

§ 26, Прочие вспомогательные устройства ...	...

Глава IV. Коктрольно-измерителыше устройства и средства тепловой и электри-
ческой автоматики	...

$ 27. Контрольно-измерительные устройства для замера производительности и
толщины каландрируемого изделия................................ ...

§ 28.	Электропривод и автоматика.................

$ 29 Тепловая автоматика валковых машин . .

Глава V. Вальцы дм переработки полимерных материалов
$ 30 Валыш для переработки резиновых смесей..............................

§ 31	Вальцы для переработки пластических масс

Глава VI. Каландры для переработки полимерных материалов.................

$ 32. Каландры для переработки резиновых смесей . .	....

$ 33. Каландры для переработки пластических масс ....

Глава VII. Установки для переработки полимерных материалов...............

$ 34. Установки для переработки резиновых смесей............

§ 35. Установки для переработки пластических масс..............

Приложение 1 . . .	...	...

Приложение 2	................................. .

Литература	....................................................

Ш ПН 5?- 5 Э 9
ВАЛКОВЫЕ МАШИНЫ
ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ПЛАСТМАСС
И РЕЗИНОВЫХ СМЕСЕЙ