книги из ГПНТБ / Берней И.И. Устройство и работа листоформовочных машин
.pdfДля предотвращения оседания асбеста и цемента в ваннах установлены лопастные мешалки 3.
Асбестоцементный слой на круглосеточной машине образуется в результате процеживания (фильтрации) суспензии сквозь сетку. Вода проходит, а твердые части цы задерживаются, образуя на поверхности сетчатого цилиндра асбестоцементный слой. Чтобы процесс фильт рования не прекращался, в ванну непрерывно подается суспензия, а профильтровавшаяся жидкость (фильтрат) отводится из внутренней полости цилиндра через окна 4 в торцовых стенках ванны. Уровень суспензии в ванне поддерживается на 50—60 см выше уровня фильтрата внутри цилиндра.
Слой на поверхности сетки' цилиндра имеет очень высокую влажность, до 70%• При этой влажности проч ность слоя настолько мала, что снять такой слой с сет ки без повреждений и удалить из пего излишки воды — нелегкая и очень ответственная операция. Она хорошо выполняется на круглосеточной машине с помощью тех нического сукна 5, прижимаемого к поверхности ци линдра отжимными валами 6.
Техническое сукно, сделанное из толстых (диамет ром 4—5 мм), редко расположенных (через 6-мм) пря дей, каждая из которых скручена из многих нитей, спо собно впитывать и отводить влагу, удаляемую из слоя под давлением отжимных валов. Чтобы давление отжим ных валов на сукно возрастало постепенно и слой не раздавливался, валы имеют мягкую оболочку из рези ны (или обмотку из нескольких слоев сукна). Хорошая впитывающая и водопропускная способность сукна и эластичность отжимных валов — важные условия, не обходимые для нормальной работы листоформовочной машины.
Техническое сукно не только отводит воду, отжимае мую из слоя, но выполняет еще и роль приводного рем ня, вращающего сетчатые цилиндры и отжимные валы, а также транспортера, передающего снятые с сетчатых
цилиндров слои к форматному барабану 7. |
цилиндром и |
||
На пути между последним |
сетчатым |
||
форматным |
барабаном сукно |
проходит |
над вакуумко- |
робкой 8. |
Под действием разрежения, |
создаваемого |
в вакуумкоробке и достигающего 200—350 мм рт. ст., из слоя и сукна удаляется часть воды. Одновременно с во дой из слоя может отсасываться до 3% цемента наибо
20
лее тонких фракций, что неблагоприятно сказывается на качестве листа.
Окончательное уплотнение и обезвоживание асбесто цементного слоя происходит при его движении между форматным барабаном и основным пресс-валом 9. И здесь между валами, уплотняющими слой, находится сукно, которое впитывает и отводит отжимаемую воду. Давление отжимных валов и форматного барабана уси ливается с помощью рычажных систем и грузов 10.
Передав слой форматному барабану, техническое сукно огибает основной пресс-вал и двигается в направ лении к сетчатым цилиндрам. На этом пути оно промы вается с помощью спринклерных трубок 11 и сукнобой ки 12, а затем отжимается после промывки, двигаясь между двумя валиками, верхний'из которых прижима ется грузовым устройством 13. Сукно снова последова тельно снимает слои'с первого, второго и третьего сетча тых цилиндров 1и переносит их к форматному барабану. Процесс формования совершается непрерывно.
Толщина слоев, снимаемых с трех сетчатых цилинд ров и передаваемых форматному барабану за один его оборот, составляет 0,8—1,2 мм. Для того чтобы образо вался лист стандартной толщины 5,5 мм, форматный ба рабан должен сделать 5—7 оборотов. При скорости дви жения сукна 45 м/мин для этого нужно 33—47 сек.
Движение машины осуществляется от главного при вода, состоящего из электродвигателя и редуктора. Ре дуктор соединяется с основным пресс-валом. Вращение форматному барабану, сетчатым цилиндрам, отжимным валам передается через сукно. Мешалки в ваннах имеют отдельный привод.
Сукно, отжимные валы, форматный барабан с прес совыми валами составляют прессовую часть круглосе точной машины.
Машина СМ-343, устройство которой мы рассмотре ли, имеет недостатки, которые выявились при попытке увеличить ее производительность. Оказалось, что при утолщении слоя, снимаемого с сетчатых цилиндров, не обходимо было уменьшать давление форматного бара бана. Если давление не уменьшали, то на листе появля лись трещины, происходила его «запрессовка». После*
* Цилиндры и ванны нумеруются в тон последовательности, в ко торой снимаются сукном асбестоцементные слои.
21
Рис. 8. Круглосеточная .тистоформовочная машина СМ-343-М
уменьшения давления «запрессовки» не наблюдалось, зато росла влажность листа, уменьшались его прочность и объемная масса. Оказалось необходимым установить не один, а несколько прессовых валов, давление которых увеличивалось бы постепенно. Так появилась модерни зированная машина СМ-343-М, показанная на рис. 8, с тремя пресс-валами (один приводной 9, называемый основным, и два дополнительных 14).
На машине СМ-343-М давление форматного бараба на на основной пресс-вал и отжимных залов на сетчатый
цилиндр создается пружинами 15, |
а |
не |
грузами |
10 |
(см. рис. 7). Дополнительные пресс-валы |
14 прижима |
|||
ются к форматному барабану также |
с’ |
помощью |
пру |
жин. Степень сжатия пружин и создаваемое ими давле ние зависят от толщины наката на форматном барабане.
С увеличением толщины |
наката |
пружины |
сжимаются, |
||
а давление форматного |
барабана |
и дополнительных |
|||
пресс-валов растет. Если накат |
становится |
толще |
на |
||
1 мм, давление повышается в среднем на 4%. |
|
||||
Рассматриваемая машина также |
имеет |
недостатки. |
|||
Регулировать давление |
пружин |
затруднительно. |
Они |
постепенно «стареют», и величина создаваемого ими дав ления меняется. Поэтому в новой машине СМ-942 (рис. 9) и машине СМ-943, отличающейся от нее только шириной сукна и диаметром форматного барабана, вме сто пружин 15 (см. рис. 8) введены гидравлические уст ройства 16, прижимающие прессовые валы к форматно му барабану и отжимные валы к сетчатым цилиндрам. Устройства 13 (см. рис. 8), отжимающего сукно после промывки, на этой машине нет.
Существенная конструктивная особенность рассмат риваемых машин — установка форматного барабана в подшипниках, корпуса 17 которых неподвижны. Это зна чительно увеличило устойчивость всей прессовой части машины, особенно при высоких давлениях уплотнения.
Машины СМ-942 и СМ-943 снабжены автоматиче ским срезчиком наката 18, усовершенствованным толщи номером листа 19, автоматической сукноправкой 20, ин дивидуальными приводами мешалок 21.
Машины СМ-942 и СМ-943, благодаря наличию трех прессовых валов с гидравлической системой давления, способны выпускать продукцию высокой плотности и прочности без «запрессовки». Автоматически работа ющие срезчик и сукноправка облегчают труд мащини-
Рис. 10. Расположение волокон асбеста в асбестоцементных ли стах, сформованных на машинах
а — круглосеточных; 6 ~ «Маньяни» |
и «Вулканит»; в — сухого |
формо |
|
вания: i — в плоскости листа; 2 — в |
плоскости разреза по I —I |
при ма |
|
лом уплотнении; 3 — то же, |
при большом уплотнении (стрелкой пока |
||
зано |
направление наката) |
|
25
ста. Поэтому машины этого типа в ближайшие годы бу дут установлены на всех наших заводах.
Круглосеточные машины, выпускаемые за рубежом, имеют три или четыре сетчатых цилиндра, увеличенное количество вакуумкоробок, работающих при высоком разрежении. Прессовый вал, как правило, один. Техни ческие сукна, работающие на машинах, изготовляют из
синтетических волокон, которые имеют повышенную прочность и лучшую фильтрующую способность.
Очень важно понять, что от способа формования за висит расположение волокон асбеста в асбестоцемен те— вид армирования, а следовательно, и структура ма териала.
В асбестоцементных листах большая часть волокон ориентирована в направлении действия растягивающих сил при изгибе, хотя в асбестоцементной смеси, из кото рой делают листы, никакой преимущественной ориенти ровки волокон нет. Эта ориентировка возникает в про цессе формования листов на листоформовочных маши нах. От того, насколько успешно на листоформовочной машине проходит процесс ориентировки волокон в ли сте в нужном направлении, зависит его прочность, т. е. главный показатель качества продукции. ,
На круглосеточной машине условия для ориентировки йолокон в процессе формования особенно благопри ятны. Вращающийся сетчатый цилиндр увлекает с со
26
бой волокна, а омывающий его поток суспензии «при глаживает» поверхность слоя. В результате волокна в слое преимущественно ориентированы в направлении вращения цилиндра (вдоль наката) и расположены па раллельно плоскости слоя. Такая же ориентировка во локон сохраняется и в листе, формуемом из этих слоев (рис. 10,а). Прочность такого листа при растяжении и изгибе, если направление растягивающих сил совпада ет с преимущественным направлением волокон, будет высокой.
Лист, полученный на круглосеточной машине, прочем и в свежесформованном состоянии, поэтому в процессе волнировки не дает трещин. Недостатком листа являет ся слоистое строение с .ослабленной связью между слоя ми, неоднородными по содержанию асбеста и цемента.
Опричинах неоднородности будет сказано позже. Уплотнение и обезвоживание асбестоцемента на
круглосеточных машинах в виде тонких слоев позволяет применять большие скорости движения сукна и давления прессования, обеспечивающие выпуск плотных листов и высокую производительность агрегата.
Существуют листоформовочные машины и иных кон струкций. Так, на заводах асбестоцементной промыш ленности некоторых стран (I-Тгалия, Бельгия, Австрия) нашли применение листоформовочные машины системы «Маньяни» (рис. 11), названные так по имени их изобре тателя. Асбестоцементный слой на этих машинах полу чается из асбестоцементной суспензии высокой концент рации (пасты), достигающей 40—45%. которая подается на техническое сукно / по гибкому шлангу 2 с помощью укладчика 3. Техническое сукно 1, огибая валы 4 и нап равляющие 5, собирается в складки на волнистой по верхности непрерывной цепи вакуумкоробок 6\ по окон чании рабочего цикла сукно промывается устройством 7. Вакуумкоробки приводятся в движение барабанами 8. Они скользят по неподвижным станинам с полостью 9, которая соединена вакуум-линией 10 с вакуум-насоса ми 11 через водоотделитель 12. Валы 13 укладчика мас сы также имеют волнистую форму и двигаются возврат но-поступательно по сукну, равномерно распределяя массу по его поверхности. Затем слой прокатывается двигающимися возвратно-поступательно валами 14 уп лотнительной станции 15. Машина формует волнистый лист, а это исключает операцию волнировки и связан
27
ные с ней повреждения листа. Однако вакуумобезвоживание и уплотнение сначала слоев значительной толщи ны, а затем целого листа делают эти операции энергоем кими и продолжительными (скорость движения вакуумкоробок менее 10 м/мин), вследствие чего производи тельность машины «Маньяни» и плотность выпускаемых
Рис. 12. Схема установки «Вулканит» фирмы «Испра» для формования волнистых листов (а) н разрез пресса «Пушка» для уплотнения сформованного листа (б)
ею листов меньше, чем у современных быстроходных круглосеточных машин.
Применение асбестоцементной пасты высокой кон центрации, в которой затруднено перемещение отдель ных волокон, необходимое для создания нужной ориен тировки, делает армирование в листах, изготовленных на машине «Маньяни», менее совершенным.
При уплотнении асбестоцемента укладчиком и на уплотнительной станции волокна располагаются в нап равлении, близком к параллельному плоскости листа. Однако количество таких волоком и степень параллель ности меньше, чем в листах, выпущенных круглосеточ ной машиной. Зато эти листы более однородны, в них не различаются отдельные слои (см. рис. 10,6). Техно
логические установки «Вулканит» |
(рис. 12) выпускают |
|||
волнистые листы по способу, предложенному |
фирмой |
|||
«ИСПРа». |
асбестовой |
суспензии |
||
Распушенный асбест в виде |
||||
и цемент подаются из дозаторов |
в |
гидросмеситель |
1. |
|
Готовая асбестоцементная суспензия |
периодически |
пе |
28
реливается в емкость с лопастной |
мешалкой 2. |
Число |
оборотов гидросмесителя 960 в 1 |
мин, а мешалки — |
|
31,5. Из мешалки насосом 3 асбестоцементная |
суспен |
зия с концентрацией 23% подается в промежуточный пи татель 4, имеющий четыре патрубка 5 для присоедине ния к четырем формовочным ваннам, одна из которых 6 показана на рисунке.
Для создания продольной ориентировки волокон сус пензия, перекачиваемая насосом 7, непрерывно движет ся в направлениях, указанных стрелками. Формование листов «Вулканит» начинается с погружения вакуумкоробки 8 с нижней фильтрующей волнистой поверхно стью, перекрытой сеткой 9, в асбестоцементную суспен зию, находящуюся в ванне 6, оборудованной лопастной мешалкой 10. Вакуумкоробка соединена трубой И с вакуумнасосом 12. После насасывания нужного количест ва асбестоцемента вакуумкоробку вынимают из суспен зии, а находящийся на ее нижней поверхности слой вы равнивает волнистый скребок 13. Вакуумкоробка и слой переносятся самоходной тележкой к прессу. Слой пере кладывается на платформу 14 (рис. 12,6). Прессование производится за счет подачи в эластичную резиновую емкость 15 воды под давлением 80 ат. Отжимаемая во да стекает через отверстия нижней плиты.
Производство листов по этой технологии носит пре рывный характер, операция уплотнения длится 25— 45 сек, а образование слоя примерно в 4 раза больше. Поэтому на один пресс ставят четыре насасывающие установки.
Отсутствие поточности производства на установках фирмы «ИСПРа» и необходимость обезвоживания слоя большой толщины делают их менее производительными, чем круглосеточные машины.
Волокна асбеста в листах, изготовленных по способу «Вулканит», расположены преимущественно параллель но плоскости листа, а часть из них ориентирована в на правлении движения суспензии при формовании. Ориен тировка эта меиее совершенна, чем в листах, получен ных на круглосеточных машинах.
Преимущество способа — возможность выпуска из делий разнообразной конфигурации в зависимости от вида формы.
Листоформовочная установка сухого формования (рис. 13) применяется в Швеции, США и некоторых
29