Файл: Берней И.И. Устройство и работа листоформовочных машин.pdf

прессования слоя между плоскими плитами. Однако явления, характерные для обычного прессования водона­ сыщенных смесей, такие, как необходимость повышения давления пресса по мере увеличения сжатия слоя, упру­ гое расширение слоя после уплотнения, восприятие дав­ ления пресса слоем и водой, находящейся в его порах, разрушение слоя при критических режимах наблюда­ ются и в процессе уплотнения прокаткой.

. Щ

Рис. 37. Уплотнение асбестоцементного слоя прокаткой между отжимным валом и сет­ чатым цилиндром

/ — отжимной вал; 2 — сукно; 3—ас­ бестоцементный слон; 4 — верхняя сетка; 5 — нижняя сетка; 6 — каркас сетчатого цилиндра

Рис. 38. Уплотнение асбе­ стоцементного слоя про­ каткой между прессовым валом и форматным ба­ рабаном

Г-пресс-вал

Поскольку по длине зоны прокатки расстояние меж­ ду поверхностями валов изменяется, то, очевидно, изме­ няются степень сжатия сукна и слоя, и величина сжи­ мающего их давления. Давление в какой-либо точке пло­ щади опирания отжимных или прессовых валов назы­ вается удельным давлением. В стличие от линейного давления удельное давление относится к единице пло­ щади опирания и выражается в кгс/см2.-Соотношение

98

ним движением воды из слоя вверх, в поры сукна, и вниз, внутрь сетчатого цилиндра (см. рис. 37). Наибольшая длина пути, который вода при этом проходит в слое, рав­ на половине его толщины.

Уплотнение прессовым валом и форматным бараба­ ном происходит при одностороннем движении воды из слоя только вниз, в поры сукна. Наибольшая длина пу­ ти, который проходит вода в этом случае, равна толщине слоя, т. е. в два раза больше, чем при уплотнении слоя отжимными валами на сетчатом цилиндре.

Уменьшение длины пути, который проходит вода, отжимаемая из слоя при уплотнении на сетчатом ци­ линдре, уменьшает сопротивление ее движению, снижа­ ет давление на стенки пор слоя. Это особенно важно на первой ступени уплотнения, так как прокатываемый на сетчатом цилиндре слой очень непрочен и большее дав­ ление могло бы привести к разрыву стенок его пор. По­ скольку уплотняемый на лпстоформовочной машине слой лежит на сукне, то одновременно с отжатпем воды из слоя отжимается вода и из пор сукна.

Проследим, как движется вода в сукне, когда оно находится в зоне уплотнения. Движение воды в зонах уплотнения отжимного и прессового валов происходит аналогично. Поэтому рассмотрим только движение во­ ды в зоне уплотнения прессового вала (см. рис. 38). Во время работы машины видно, как со стороны входа сук­ на по поверхности прессовых валов стекает вода. Это значит, что поры сукна и слоя, вступающих в зону уп­ лотнения, заполнены водой, а сливается вода, не вме­ стившаяся в поры. Удаление воды из зоны уплотнения, в которой происходит сжатие водонасыщенных сукна и слоя, неизбежно, поскольку воду сжать нельзя. Объем сукна и слоя при сжатии может уменьшаться только за счет удаления воды. Известно, что жидкость всегда дви­ жется из области с большим давлением к области с меньшим давлением.. Область с повышенным давлени­ ем воды находится в зоне прокатки, а по ее границам (се­ чения: Ок —Ок, О—О) давление воды невелико. Поэто­ му вода, отжимаемая в зоне прокатки, будет течь в обе стороны от плоскости Н—Н как навстречу сукну, к се­

сукну движется и сливается по поверхности прессового вала около 72% отжимаемой воды.

100

Вода, движущаяся по ходу сукна-, не видна, ее впи­

и слоя, так как удельное давление здесь меньше удель­ ного давления отжимных валов, прессующих сукно и слой до этой зоны.

Важно понять, что вода, движущаяся навстречу сук­ ну, в состоянии выйти из зоны уплотнения только в том случае, если ее скорость в сукне будет больше скорости движения сукна. Поскольку скорости движения сукон на современных машинах достигают 50 и более метров в минуту, то и скорости отжимаемой воды в порах сукна также велики. Необходим большой напор воды в зоне уплотнения, чтобы обеспечить такие высокие скорости. Еще больший напор воды создается в порах слоя. В ре­ зультате появляется реальная угроза возникновения первого критического режима уплотнения и запрессов­ ки формуемого листа. Протекающие здесь процессы сложны п требуют специального анализа.

Давление воды в порах прессуемого материала зави­ сит от того сопротивления, которое должна преодолеть вода, чтобы выйти наружу. Чем это сопротивление боль­ ше, тем выше должен быть и напор воды, необходимый для выхода ее из пор.

Движение отжимаемой из слоя н сукна воды между точками 1—2—3 возможно, если давление воды в точке 1 будет несколько больше суммарного сопротивления на участках / —2 и 2—3. рис. 38 показан график давле­ ния воды в порах слоя. В точке 1 давление воды обозна­ чено Р. Оно складывается из давления Ря, которое требуется для того, чтобы преодолеть сопротивление ее движению в слое иа пути 1—2, и из давления Рс, не­ обходимого для течения воды в сукне между точками

2—3.

Из приведенного графика следует, что давление воды в порах прокатываемого слоя неодинаково. Наибольшей величины — Р г (4,7—5 кгс/см2) оно достигает в части слоя, прилегающей к поверхности форматного барабана (точка 1), а в точке 2 оно меньше и равно Рс (1,4— 1,5 кгс!см2). Поэтому и повреждения листа при запрес­ совке (первый критический режим) видны главным об­ разом на его поверхности.

Как снижение прочности листа без заметных наруж-

101

ных повреждений, так и появление явных трещин и уг­ лублений в листе связано с повышением давления в по­ рах слоя. Если это давление немного превышает проч­ ность слоя на растяжение, разрывы мало заметны; при значительном увеличении давления они приобретают явный характер. Все это свидетельствует о том, что прес­ совая часть машины работает па критическом режиме. Чаще всего наблюдается первый критический режим. В этом случае машинисту приходится немедленно сни­ жать толщину слоя, уменьшать производительность ма­ шины. Следовательно, производительность прессовой части, а значит и машины в целом, ограничивается крп- т11ческими режпмами.

Основная причина, которая влияет на величину дав­ ления воды в порах уплотняемого слоя, — скорость прес­ сования. Если проанализировать, от чего она зависит, то можно наметить пути устранения причин, вызывающих появление критического режима.

Среднюю скорость прессования ип можно подсчи­ тать по формуле

б течение которого слои и сукно, движущиеся со ско­

ростью ti c, проходят зону уплотнения длиной /п; Лм— уменьшение толщины слоя в процессе уплотнения в см.

Толщина слоя до уплотнения 50 зависит от нагрузки сеточной части машины. Толщина слоя в сечении макси­ мального сжатия М—М (см. рис. 38) равна 5М и будет тем меньше, чем больше удельное давление между ва­ лами. Следовательно, с увеличением удельного давления валов разность (6о— бм), равная сжатию слоя, будет также увеличиваться. Возрастет благодаря увеличению сжатия сукна и длина зоны уплотнения /п, а также вре­ мя ty, но в меньшей степени. Поэтому средняя скорость прессования, вычисленная по формуле (7), с увеличени­ ем давления также возрастает, что может привести к по­ явлению первого критического режима.

С повышением удельного давления увеличивается сжатие не только слоя, но и сукна, на котором прокаты­ вается слой, вследствие чего средний диаметр капилля-

102