Валковые машины

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ВАЛЬЦОВ И КАЛАНДРОВ

Вальцы и каландры - наиболее распространенный тип валковых машин в промышленности переработки пластмасс и резиновых смесей. Рабочими органами этих машин являются вращающиеся навстречу друг другу валки (рис.22). Вальцы, как пра-вило, имеют два валка, каландры - от двух до пяти валков.

При вальцевании материал в виде непрерывной ленты, от­дельных кусков, сухой смеси порошкообразных или волокнистых компонентов подается непрерывно или перио-дически в об­ласть 1 над межвалковым зазором 2 (рис. 22, а). Возникающей при контакте

Рис. 22. Схема расположения рабочих органов вальцов (а) и каландра

с вращающимися валками силой трения материал вовлекается в межвалковый зазор. Движение в сужающемся зазоре сопровождается интенсивным деформированием мате­риала и уплотнением его, если он загружается в виде рыхлой массы. Выполнение разнообразных операций на валковых ма­шинах возможно именно благодаря этому деформированию. С целью интенсификации деформирования рабочим поверхно­стям валков часто сообщают различные окружные скорости (u₁ < u₂). Отношение u₁ / u₂ называется коэффициентом фрик­ции.

Выходя из зазора в виде листа, материал (если он пребыва­ет в вязкотекучем или пластическом состоянии) прилипает к одному из валков. Как правило, это валок, рабочая поверхность которого имеет меньшую скорость.

Если материал обрабатывается на вальцах, то, выйдя из за­зора и сделав вместе с тихоходным валком полный оборот, он вновь попадает в область 1 и затем в зазор 2. Таким образом, за время своего пребывания на вальцах материал подвергается деформированию многократно. Это время (время вальцевания) подбирается таким, чтобы в материале успевал завершиться тот процесс, который определяет сущность конкретной технологи­ческой операции, выполняемой на вальцах (смешение, прогрев, дробление и др.).

Вальцы могут работать в периодическом и непрерывном ре­жимах. При периодическом режиме порция материала загру­жается в пространство 1 и обрабатывается в течение времени вальцевания. По его истечении слой материала на вращающемся тихоходном валке подрезается ножом, перемещающемся вдоль его образующей, и готовый материал снимается с поверх­ности валка в виде листа. При непрерывном режиме работы материал постоянно подается в один из концевых участков об­ласти 1, простирающейся по всей длине валков. При вальцева­нии материал непрерывно смещается вдоль оси валка и среза­ется в виде ленты на противоположном его конце стационарно установленным ножом.

На вальцах, как правило, выполняются технологические опе­рации, целью которых является изменение физического состоя­ния или химического строения материала.

При каландровании материал в вязкотекучем состоянии за­гружается в область 1 и последовательно проходит зазоры 2а, 2б и 2в, образованные валками (рис. 22, б). В отличие от обра­ботки на вальцах, основной целью технологических операций, выполняемых на каландрах, является не изменение состояния или строения материала, а придание ему формы листа (плен­ки) или наложение слоя материала заданной толщины на листо­вой материал, непрерывно подаваемый в зазор 2б или 2в. В связи с этим требования к качеству поверхности валков и точности поддержания зазоров между ними для каландров бо­лее высокие, чем для вальцов. Другие особенности каландров состоят в том, что они работают только в непрерывном режиме и материал пребывает в каждом зазоре только однократно.

Взаимное расположение валков вальцов таково, что их оси лежат в горизонтальной плоскости; условия загрузки и удер­жания материала в области 1 (ее часто называют «запасом» или «прибылью») при этом варианте их расположения макси­мально благоприятны. Взаимное расположение валков каланд­ров может быть самым различным.