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
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 |
|
^д |
(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