ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Валы для промышленности из "Производство и применение резинотехнических изделий" Теперь после обзора современного состояния изготовления обрезиненных валов обратимся к характеристикам и составлению рецептур для обрезиненных валов относительно к нескольким важным промышленным применениям. [c.380] Обрезиненные валы, используемые в бумажной промышленности, должны удовлетворять множеству разнообразных требований. В зависимости от функций, выполняемых конкретным валом, должны удовлетворяться специфические требования. Основные принципы работы в большинстве своем одинаковы для обоих типов машин, применяемых в бумажном производстве длинносеточной и круглосеточной (цилиндровой) бумагоделательных машин. В обоих случаях лист формируется на движущейся проволочной сетке или цилиндре, вода удаляется под валами, высушивается обогреваемыми паром валами и отделывается каландровыми валами. [c.381] Основная функция обрезиненных валов в бумагоделательном производстве — удаление воды из листа целлюлозы, который превращается в бумагу. Целлюлоза на загрузочном конце проволочной сетки, где используются регистровые и отсасывающие валы (и те и другие обрезиненные), содержит примерно 96% воды в точке выхода с проволочной сетки влажность уменьшается примерно до 83%. С проволочной сетки бумага переносится к первому сукну (войлочному одеялу ), которое переносит ее через ряд обрезиненных отжимных валов, где продолжает удаляться вода после этого содержание воды составляет около 65%. Затем вода проходит через глад- кие (обрезиненные стальные) валы, переносится на второе сукно (войлочное одеяло ) и на нем проходит ряд отжимных валков (обрезиненных), за которыми следуют сушильные валы, нагреваемые изнутри паром. После выхода из второй серии отжимных валов, целлюлоза имеет содержание примерно 15% воды, которое дополнительно уменьшается (примерно до 6%) сушильными валами. Наконец, бумага поступает в каландр, где производится ее отделка. [c.381] Отсасывающий и отжимной валы во время работы прогибаются, причем величина прогиба зависит от типа используемого металла, толщины стенок, диаметра и длины вала, прилагаемого давления и скорости. Скорость непосредственно влияет на количество изгибов или перемен знака напряжения, происходящих в единицу времени например, для средних размеров вала отсасывающего пресса длиной 5,25 м этот прогиб может составлять около 2,5 мм. Для того чтобы обеспечить равномерную кривую давления, прикладываемого к полотну бумаги, поверхности резины придается выпуклость. Поэтому резиновое покрытие должно изгибаться/ деформироваться для преодоления существенного изгиба/прогиба металлического стержня вала. [c.382] Однако прогиб вала — это только один небольшой фактор, который следует учитывать при сушке. Металлический сушильный барабан диаметром 3-4 м находится под давлением пара и может изгибаться в центре. Однако большие головки ограничивают движение концов вала. Из-за своей массы эти головки меняют конфигурацию поверхности сушильного барабана, в результате чего невозможно придать выпуклость (бомбировку) покрытому резиной валу так, чтобы поверхности барабана и вала соответствовали друг другу одинаково от конца до конца. При решении проблемы бомбировки основное значение приобретает способность резинового покрытия к ползучести и течению. [c.382] Вал сразу после шлифовки почти независимо от своей бомбировки быстро приобретает форму поверхности сушильного барабана и продолжает удовлетворительно работать до тех пор, пока ползучесть не становится столь большой, что напряжения в резине вызывают ее срезание. Поэтому периодическое шлифование необходимо для предотвращения повреждения резинового покрытия из-за избыточной деформации. [c.382] Как отмечалось выше, скорость, с которой валы движутся, — это важный фактор, непосредственно влияющий на количество изгибов или перемен знака напряжения, происходящих в единицу времени. При каждом проходе через зазор между двумя валами резина деформируется. Эта деформация должна восстанавливаться до завершения полного оборота вала. Иначе дополнительное напряжение прилагается к не-восстановившейся резине, что ведет к образованию складок, трещин и, в конечном итоге, полному разрушению резинового покрытия. [c.382] Желательно, чтобы регистровые валки были как можно легче для уменьшения их инерции. Обычно регистровые валки изготавливают из тонкостенной легкой бесшовной стальной трубы, покрытой эбонитом. Они динамически балансируются при рабочей скорости, и резиновое покрытие шлифуется, чтобы они касались проволоки равномерно. Резиновую смесь, используемую в регистровых валиках труднее намочить водой, чем другие их поверхности. При высоких скоростях валиков эта меньшая смачиваемость приводит к сбрасыванию воды с резины под малым углом. Поэтому меньше воды переносится обратно к проволоке, и вода удаляется из листа целлюлозы быстрее и полнее. [c.382] Чтобы сделать возможным использование высокого давления, отжимные валки бумагоделательной машины делают довольно тяжелыми. Важная функция отжимных валков — достижение сильного обезвоживания без снижения качества бумаги. На стадиях, на которых бумага содержит много воды, используют мягкие резиновые валы при низком давлении, и твердость резиновых валов и давление постепенно увеличиваются. Удаление килограмма воды из бумаги с помощью пара стоит примерно в 12 раз дороже, чем с помощью обрезиненных валов. [c.383] Иногда общая стоимость сушки может меняться примерно на 40% просто за счет регулирования твердости отжимных валков. Если стоимость потребления пара чрезмерно высока, вероятно, отжимные валы не удовлетворительно выполняют свою задачу. Если стоимость пара высока, а сукно изнашивается дольше, чем обычно ожидается, вероятно, отжимные валы слишком мягкие. [c.383] Важная характеристика обрезиненных отжимных валков при использовании в бумагоделательных машинах — это их способность амортизировать большие ударные нагрузки в небольших зонах. При нормальных рабочих условиях прилагаемая нагрузка распределена более или менее однородно вдоль длины вала. Когда происходит разрыв полотна или бумага наматывается на валок, или комок попадает в зазор между валками, общая прилагаемая нагрузка передается небольшому участку резинового покрытия. В нормальных условиях прикладываемая нагрузка может составлять 13 кгс/см , а в любой из описанных выше ситуаций фактическая нагрузка может достигать максимума 65-75 кгс/см . [c.383] Быстрое восстановление после деформации — также важная характеристика резиновых валов. При любом давлении в зазоре между двумя валами резина деформируется. Однако если резиновое покрытие не восстанавливается до завершения полного оборота вала, дополнительное напряжение прикладывается к невосстано-вившейся резине, в результате чего, как отмечалось выше, возникает складчатость (гофрирование), трещины и, в конечном итоге, полное разрушение резинового покрытия. [c.383] Наконец, существует проблема, касающаяся отделения волокон бумаги или недостаток такового. Идеальный отжимающий вал, не проявляющий абсолютно никакого прилипания к мокрому бумажному полотну, будет столь же непригоден, как и такой, к которому все волокна сильно прилипают. Это справедливо, поскольку бумажное полотно должно прилипать к резиновому валу в определенной степени, если оно должно отделяться от своего носителя — шерстяного сукна. [c.383] Ожидается, что поверхность вала будет прилипать к бумажному полотну и удерживать его при перемещении на определенное расстояние от точки контакта с валом, а затем полотно отделяется полностью, не оставляя прилипших волокон, для собирания на ножевом устройстве или скребке, который движется по поверхности для удаления таких волокон. Технолог по резине может лишь тщательно изучить все отдельные машины и их рабочие условия, а затем на основе результатов составить рецептуру и изготовить удовлетворительно работающие обрезиненные валы. [c.383] НОЙ поверхности. Независимо от наличия других желательных физико-химических качеств, смеси резиновых покрытий становятся неудовлетворительными, если под действием нагрева и давления шлифовального круга они образуют волокна или наплывы резины, оставляя поверхность ползучести на валу. Столь же неудовлетворительна резиновая смесь, из которой шлифовальный круг может вырывать небольшие кусочки резины, оставляя щербины или кратеры. [c.384] По-прежнему натуральный каучук остается предпочтительным полимером для покрытий валов бумагоделательных машин. Смеси полибутадиен и натуральных каучуков также обладают интересными возможностями. Некоторые покрытия валов сейчас делают из хлоропренового каучука. Смеси, основанные на нитрильном каучуке, применяются только в особых случаях (например, для сушильных барабанов). [c.384] Примерно 30-40 частей оксида цинка на 100 частей каучука используют для достижения хорошей тепловой диффузии и динамических свойств. Смеси углеродной сажи с осажденным диоксидом кремния предпочтительны для получения более высоких значений удлинения при разрыве в сочетании с более высокой прочностью на разрыв. Сера используется в диапазоне 3-5 наряду с системой ускорителей, которая позволяет вулканизовать покрытия валов в течение обычных длинных периодов времени без риска перевулканизации. Добавление полистирола иногда улучшает отделение бумаги от покрытия. Снова подчеркнем необходимость проведения тщательного исследования каждого отдельного вала и рабочих условий как необходимого условия получения резиновых валов, которые будут удовлетворительно функционировать. [c.384] Резиновые валы, применяемые в сталепрокатных станах, в установках непрерывного электроосаждения олова и установках цинкования, не имеют выпуклости, но шлифуются для получения одинакового диаметра по всей длине. Резиновые смеси, применяемые для покрытия валов, перемещающих металлические листы и полосы, должны быть разработаны так, чтобы выдерживать режущее, царапающее и разрывающее действие неровных острых кромок. Основная часть валов сталепрокатных станов покрыта хлоропреновым каучуком и некоторые — натуральным каучуком с твердостью в диапазоне 45-80 по Шору А. В тяжелых условиях эксплуатации станов для получения стального листа промасливающие (жировые) валики, изготовленные из нитрильного каучука, используются для смазывания обработанного листового металла. [c.384] В стане для получения ленточной стали обрезиненные валы используются как транспортеры и прижимные ролики в резервуарах кислотного травления и как отжимные валики на концах резервуаров для удаления избытка раствора для травления с полосы. В производстве нержавеющей стали резиновое покрытие вала предотвращает касание нержавеющим сплавом обычной стали или железа и исключает образование царапин и других повреждений. Чтобы предотвратить царапины для транспортировки нержавеющей стйли, используется легкая цветная резина. [c.384] В установках для непрерывного нанесения электролитического покрытия используются обрезиненные валки трех типов натяжные, для перемещения листов по линии отжимные, для удаления воды и химического раствора с покрытой поверхности направляющие, которые отклоняют лист для изменения направления его движения. Резиновый материал не должен оставлять следов или обесцвечивать луженую поверхность. Для изготовления таких валков используют бутадиенстирольный каучук и хлорсульфонированный полиэтилен. [c.385] Вернуться к основной статье