Валковые механизмы
Опубликовано: 02.09.2018
Страница 1 из 2
Валковые механизмы являются неотъемлемой частью многих машин. Особенно широко они распространены в текстильных машинах . Они встречаются в машинах для первичной обработки волокнистых материалов – хлопка, шерсти, лубяных волокон, в машинах предпрядильного и прядильного циклов, мотальных и сновальных машинах, машинах отделочного производства. Валковые механизмы выполняют функции питающих, т.е. подающих волокнистый материал в обработку на чесальных, щипальных прядильных машинах, выводят волокно из бункеров. Пары валков являются основной частью вытяжных приборов ленточных, ровничных и прядильных машин для всех видов волокон.
Валки могут приниматься как жесткие, т.е. сохраняющие свою геометрическую форму при их технологическом использовании. У нежестких валков может искривляться их ось, а также иметь место деформации цилиндрической поверхности вследствие применения эластичных покрытий. Различна может быть также кинематическая связь между валками одной пары. Однако все разновидности валковых механизмов, как текстильных машин, так и любого другого оборудования, связаны одним общим свойством. Взаимное движение тел в этих механизмах может рассматриваться как качение (со скольжением или без такового). При отсутствии между валками прокатываемого материала или при возможности по каким-либо соображениям не учитывать его наличие в зеве валковой пары, можно рассматривать качение цилиндра по цилиндру. При достаточной толщине и жесткости прокатываемого материала вал следует представить как тело, катящееся по поверхности этого материала.
Основы теории качения. Аналогии прокатки и качения
При качении одного тела по другому возникают сопротивления, которые учитываются введением момента трения качения, имеющего напряжение, противоположное направлению угловой скорости. В машинах текстильной и легкой промышленности может встретиться случай. Когда оба валка одновременно приводятся в движение, но с разными скоростями (разность скоростей валков называют фрикцией). В этом случае силовой режим валка, движущегося с меньшей скоростью, несмотря на жесткую связь с приводом, может быть не только нейтральным, но и тормозным.
Распределение напряжений по поверхности контакта валка с прокатываемым материалом
При прокатке текстильных материалов в паре валков рабочая нагрузка характеризуется ее интенсивностью, которая равна полной нагрузке, отнесенной к рабочей длине валка: q=Q/B, где q-интенсивность нагрузки (сила на единицу длины) Q-полная нагрузка в паре валков B-рабочая длина валка Взаимодействие валка с прокатываемым материалом осуществляется по поверхности их контакта. Силы взаимодействия являются равнодействующими возникающих контактных напряжений – нормальных и касательных. При абсолютно жестком валке и равномерном распределении массы прокатываемого материала в направлении осевой линии валков напряженное состояние будет идентичным по всей его длине, и интенсивность нагрузки будет постоянной: q=const. Практически, такое явление возможно только при очень коротких валках и при прокатке равномерного по толщине слоя. В действительности валки всегда прогибаются, что ведет к неравномерному распределению интенсивности нагрузки вдоль оси валка даже при прокатке абсолютно равномерного по толщине материала (например, тонкая ткань в расправленном состоянии). Если же слой обрабатываемого материала неравномерен по толщине, то интенсивность нагрузки будет распределяться вдоль образующей валка по закону, копирующему распределение массы материала в слое: q≠const.