Файл: Прошков А.Ф. Машины для производства химических волокон. Конструкции, расчет и проектирование учеб. пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.04.2024

Просмотров: 277

Скачиваний: 3

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

шую деформацию, а напряжения на концах диска значительно выше, чем в средней части. Чем больше толщина h диска, тем меньше влияние выступающих частей вала; в первом приближении можно полагать, что давление равномерно распределяется по тол­ щине h диска.

Среднее перемещение поверхности вала в месте посадки можно

подсчитать по приближенной

формуле

 

 

 

 

 

_

pdB%П + кв

 

(193)

 

 

 

 

вср _

2Ев

1_*2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где

р — удельное

 

давление

на вал, возникающее в результате

 

 

посадки диска с натягом;

 

 

 

 

dB— диаметр

вала;

 

 

 

 

 

 

 

Ев — модуль упругости

материала

вала;

 

 

kB =

d0/dB (d0 — внутренний диаметр пустотелого вала);

 

X — коэффициент,

зависящий

от

отношения

толщины h

 

 

диска к диаметру dB; численно %равен отношению дей­

 

 

ствительного среднего перемещения к перемещению,

 

 

определяемому

по

формуле

Ляме.

 

В

практических

расчетах

 

можно

принимать %

= 0,85-г 0,90

при 0,7 с

hldB < 1

1

как

для

сплошного, так и для пустотелого

вала.

При

h!dB=

коэффициент % =

1.

 

Радиальное перемещение «д точки, лежащей на внутренней

поверхности диска,

от воздействия давления р находим, по формуле

 

 

 

 

 

 

pdд М -Т k

 

(194)

 

 

 

 

 

 

2£л

 

І +

 

 

 

 

 

 

 

1— к

 

 

 

где

dR =

dB— диаметр

внутреннего

отверстия диска;

 

£ д — модуль

упругости материала диска;

 

dj.

(dH— наружный диаметр диска).

д“н

Из (192), (193) и (194) найдем среднее посадочное давление

р УАъ

(195)

, \ , <і» p + t i ,

Ея Т ^

+ Ч + тгд

Дальнейший расчет сводится к определению at, аг, ыд для вращающегося диска с внутренним давлением р и для вала с на­ ружным давлением р.

Теперь напряжение сг, на внутренней поверхности диска можно

определить

как

£дС2

 

 

Or. =

EpCt

(3 + Ид)

(196)

■р =

 

3

 

Н

О + ^д )гі

 

 

 

 

 

88


При г — г2

напряжение аг = 0, т. е.

 

В Д

ЕяС2

(197,

1 - ^ д

Ü t ^ . i wVl = o.

( 1 - Ц д ) і

 

Совместное решение уравнений (196) и (197) позволяет найти Cj и С2, а затем по формулам (186), (187), (189) определить at, аг, и

Q

£ л

 

+

 

 

Д2

 

 

 

 

( 1 — ^ д ) Г2

О + Р д ) '

 

 

+

(З + Рд) Y „ 2 ,2 /,

.. ч

(198)

 

— Щ ------- — 0 / 2 ( 1

Р-д),

 

с, =

 

 

(199)

 

 

. (! — ^д) rl О+^дКі

 

Если вал сплошной (d = 0), то kB = 0.

§ 10. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСВОБОЖДАЮЩЕЙ СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ

С увеличением скорости со вращения диска возрастает и радиаль­ ная деформация иА. При некоторой скорости со0св деформация «д диска при г = гг будет равна половине натяга 6, и вал может сво­ бодно провернуться в отверстии диска. В этот момент р = 0 и ог — 0 при г = гх и г = г2, а постоянные интегрирования

с, =

О -С д^

 

(4+ 4);

 

 

 

^

__ ( 3 + |Х д )(1 +

Рд) Ѵс° 2/' і Г2

'“'2

-- ----------- ос

_------------

Подставляя эти выражения для С2 и С2 в уравнение (170), получим при г = гх

(200)

откуда найдем искомую освобождающую скорость

/

2EÄ6g

(201)

\ г і [(3 +

| i ) / f + ( l - p ) r ? ]

89



При определении юосв пренебрегаем из-за малости увеличением диаметра вала при вращении.

Подобный расчет следует проводить и при посадке на диск с натягом колец и венцов, особенно, если материал наружных колец имеет худшие, чем материал вала, физико-механические характеристики.

При одинаковой длине сопрягаемых деталей коэффициент % — 1, а контактные напряжения от натяга равномерно распре­ деляются по всей длине контакта. В этом случае в формулах (193)— (195) следует принять %= 1.

Ра з д е л в т о р о й

МАШИНЫ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ХИМИЧЕСКИХ ВОЛОКОН

ГЛАВА I

МАШИНЫ ДЛЯ ФОРМОВАНИЯ ХИМИЧЕСКИХ ВОЛОКОН ИЗ РАСТВОРОВ ПОЛИМЕРОВ

В этой главе и в дальнейшем на примере одной машины из всего одноименного ряда подробно рассмотрим технологический процесс получения волокна, выполним технологический и кинематический расчеты машины и отдельных ее механизмов, а также рассмотрим конструкции основных исполнительных механизмов и устройств. При ознакомлении с остальными машинами этого ряда будем об­ ращать внимание на их особенности и отличительные стороны.

Для, сокращения в написании наименований изделий будем пользоваться принятыми условными обозначениями. Например, ПЦ-250-И7 означает: П — прядильная (формовочная); Ц — центрифугальная; 250 — расстояние между осями соседних электро­ центрифуг в мм; И — машина для формования химического (ис­ кусственного) волокна; 7 — порядковый номер модернизации машины.

Центрифугальная формовочная машина ПЦ-250-И7

Машина ПЦ-250-И7 (рис. 42) предназначена для формования, вы­ тягивания и кручения вискозной текстильной нити без операции пластификации и отделки. Отделка нити в куличах осущест­ вляется на другом оборудовании.

Число рабочих мест на машине равно 77 или 99. Технологический процесс получения нити состоит из формова­

ния, вытягивания, кручения и наматывания.

Раствор полимера (вискоза) под давлением 0,6—0,7 МН/м2 подается ко всем рабочим местам машины по вискозопроводу (тру­ бе) 1 (рис. 43). Дозирующий насос 3 подает вискозу из трубы 1 че­ рез трубку 4, фильтр-палец 6, червяк 8 и фильерную головку 18 в осадительный раствор, в котором отдельные струйки вискозы превращаются (коагулируются) в волокна. Из осадительного рас­ твора пучок волокон направляется на нижний транспортирующий диск 9 и неподвижный пруток, охватывая их одним или двумя витками, затем проходит через направляющий глазок, охватывает

91


тремя, пятью витками верхний транспортирующий диск 11 и не­ подвижный пруток 10 и через нитеводитель (воронку) 12 направ­ ляется в кружку 13 электроверетена 14. Кружка 13, вращаясь, сообщает этому пучку во­ локон заданную крутку, нитеводитель 12, двигаясь возвратно - поступательно, раскладывает крученую нить по стенкам кружки.

Неподвижные прутки 10 предназначены для созда­ ния определенного натя­ жения волокон и рассредо­ точения витков нити вдоль образующих транспорти­ рующих дисков.

Кинематика машины обеспечивает разные ок­ ружные скорости нижнего и верхнего транспорти­ рующих дисков, в резуль­ тате чего нить между дис­ ками вытягивается. Кроме того, на машине предусмо­ трено автоматическое изме­ нение величины вытяжки во время наработки ку-

Рис.

42.

Схема

машины

ПЦ-250-И7:

 

 

 

 

1 — насос

дозирующий;

2 — вис-

козопровод; 3 — фильтр-палец; 4

головка

фильерная;

5 — червяк;

6 — диск

нижний

транспортирую­

щий; 7 — щит передний;

3 — диск

верхний транспортирующий;

9

короб

вентиляционный;

10 — пат­

рубок;

11 — механизм

 

раскладки

нити

межсекционный;

 

12 — щит

задний; 13 — нитеводитель (ворон­

ка); 14 — кружка электроверетена;

15 — электроверетено;

 

16 — кол­

лектор

 

 

 

 

 

 

лича для выравнивания удлинения и толщины

нити

при

умень­

шении диаметра намотки. При вытягивании

волокон

происхо­

дит переориентация молекул полимера, в результате

чего

нить

упрочняется.

 

 

 

 

 

 

Машина ПЦ-250-И7 имеет следующие преимущества по сравне­

нию с аналогичными машинами ПЦ-250-И4

и ПЦ-250-И5:

 

92