Принцип действия вальцов и каландров

Обрабатываемые на вальцах и каландрах полупродукты при их проходе через зазоры между валками находятся в пластоэластическом состоянии. В процессе обработки на валках масса интен­сивно нагревается как в результате внутреннего трения (вязкости) ее слоев, так и в большинстве случаев вследствие дополнительного нагревания теплоносителем, циркулирующим в полости валков. Таким образом, обработка на валках представляет собой слож­ный процесс термомеханического воздействия на пластоэластичный материал.

Материал подается на валки в виде отдельных кусков (напри­мер, ПЭ), порошкообразных или рыхлых волокнистых масс (фенопласты, аминопласты, ПХВ композиции и т.п.). Вследствие трения и адгезии загружаемый материал затягивается в зазор между валками и по выходе из него прилипает к одному из валков (в зависимости от разности температур поверхности валков и фрикции). Процесс гомогенизации и пластикации требует многократного пропуска массы через зазор и осуществляется циклически или непрерывно.

На вальцах циклического (периодического) действия после загрузки А (одной или несколькими порциями сырья) происходит вальцевание Б прилипающая к одному из валков масса в тече­ние времени Т повторно проходит через зазор и в это же время дополнительно перемешивается вследствие неравенства окружных скоростей валков и дополнительной подрезки массы на отдельных участках по длине валка (конец вальцевания В-переход массы на один валок).

После многократных пропусков через зазор, число которых определяется произведением времени на число оборотов в минуту, провальцованная масса срезается Готдельными полосами ножом 1либо сразу по всей длине валка и сматывается в рулон.

На вальцах непрерывного действия материал подается с одного торца или в середине валков непрерывно, проходит между вал­ками, одновременно совершая вращательное и по­ступательное движения вдоль валка, т.е. перемещается к другому торцу (или к обоим торцам) по винтовому пути и непрерывно сре­зается в виде узкой ленты.

Достоинства:

1 - исключается непроизводительная работа вальцов во время за­грузки, выгрузки и между цик­лами,

2 - облегчается задача механизированной под­резки массы для интенсифика­ции ее перемешивания.

Конструкция вальцов

В производстве пластмасс преимущественно применяют вальцы с диаметром валков 400-650 мм при длине бочки 1000-1500 мм. Окружные скорости валков 20-35 м/мин;

Фрикция - отношение окружных скоростей вал­ков, колеблется от 1,0 до 1,3. При нали­чии фрикции слой материала, выдавли­ваемый из зазора, стремится изогнуться в сторону тихоходного валка и налипает именно на этот валок. По­этому у вальцов циклического действия, требующих часто применения ручного труда при подрезке и съеме массы, меньшая скорость сообщается переднему валку, у которого расположено рабочее место вальцовщика и наоборот, у валь­цов непрерывного действия. Следует, однако, заметить, что прилипа­ние массы к одному из валков зависит не только от относительной скорости валков, но и от температуры их поверхности.

Для облегчения захвата материала вал­ком нужно уменьшать окружную скорость путем относи­тельного снижения числа его оборотов, диаметр же можно даже несколько увеличивать по сравнению с быстроходным.

Техническая характеристика:

1. предназначены для чистки регенерата и резиновых смесей от посторонних включений и жестких частиц;

2. съем материала производится с заднего валка ножом, после чего материал передается на специальное устройство для безбабинной закатки его в рулоны;

3. длина валка – 800 мм

диаметр валков: - переднего – 490мм

- заднего 610 мм

4. поверхность рабочая: гладкая, бомбированнная;

5. глубина отделенного слоя – 10-25 мм

6. окружная скорость валков:

- переднего – 27,5 м/мин

- заднего 70 м/мин

- фрикция – 1-2,55

7. редуктор привода: 706403 К46О, передаточное число – 10,5

8. производительность вальцов – 96 кг/час

9.система охлаждения валков: - расход воды – 4 м³/час

Технические требования:

1. материал аппарата – чугун СЧ 15-32

2. при изготовлении, испытании и поставке аппарата должны выполняться требования Госгортехнадзора РФ ГОСТ 14333-79 «Оборудование производственное. Общие требования безопасности».

Принцип работы:

Смесь загружают в пространство между валками. Они захватывают смесь и затягивают её в зазор, величина зазора может изменяться от нескольких долей миллиметра до 10-12 мм. В зазоре смесь подвергается сжатию и начинает постепенно распределяться по всей длине валка. Кроме того, в зазоре на РС действуют значительные усилия сдвига, вызывающие ее перетирание. Сдвиговые усилия возникают также вследствие разности частот вращения переднего 1 и заднего 2 валка, фрикции. После прохода через зазор смесь прилипает к валку 2 и образует на нем сплошной слой. При этом часть смеси перед зазором остается вращаться, её называют «вращающимся запасом». Провальцованная масса срезается ножом 3.

Вальцы установлены на станине 6.

Конструкция каландров

Каландры классифицируются по различным признакам:

1 – по назначению:

- универсальные - для выработки калиброванных листов и пленки;

- тиснильные - для образования рельефных узоров на листовом материале;

- печатные - для нанесения на пленку цветных рисунков,

- дублировочные - для получения двухслойных материалов (пластик на бумажной или текстильной основе).

2 - по количеству :

- трех - или четырехвалковые,

3 - схеме размещения валков:

Г , L, I, Z и S-образные каландры.

4 - по типу привода:

- каландры с одним общим приводом;

- то же, но с передаточными шестернями, выделенными в от­дельный блок и соединяемыми с валками при помощи шарниров;

- каландры с индивидуальными фланцевыми электродвига­телями и редукторами к каждому валку.

5 -по характеру давления валков на материал:

- с регулируемым давлением валков и изменяемым при по­мощи нажимных устройств зазором между ними (универсальные каландры);

- с постоянным давлением валков и переменным, автомати­чески меняющимся зазором в зависимости от толщины материала

Универсальные каландры вы­полняются обычно четырехвалкового типа с Г-или S-образной ком­пановкой валков.

Каландры.

А - c питанием от вальцов циклического действия;

Б -с питанием от червячной машины со щелевой головкой:

1 - вальцы;

2 - нож;

3 - транспортер;

4 - рулоны вальцованной массы;

5 - каландр;

б - охлаждающее устройство к каландру;

7 - готовый листовой пластик;

8 –червячная машина;

9 — щелевая головка;

10 — лента пластика.

В зависимости от назначения эти каландры должны иметь соот­ветствующий диапазон регулирования зазоров между валками, но после настройки на определенный ассортимент, т. е. на определен­ные зазоры, они могут быть фиксированы в качестве постоянной величины, независимо от неизбежных небольших колебаний свойств массы. Следовательно, допускаются небольшие колебания в ве­личине удельного давления валков на массу.

Вопросы для закрепления материала:

а) валковые машины – общее представление о них;

б) в промышленности пластических масс валковые машины нахо­дят применение для…

в) к вспомогательным валковым машинам относят …

г) обработка на валках представляет собой процесс …

д) схема периодического вальцевания;

е) схема непрерывного вальцевания;

ё) дать определение – фрикция;

ж) устройство вальцов;

з) схема работы вальцов;

и) скорость вращения какого валка меньше при непрерывном и периодическом вальцевании;

к) по каким признакам классифицируются каландры.