辊筒横压力基本概念解析
横滑轮知识点总结高中
横滑轮知识点总结高中一、横滑轮的基本概念横滑轮是一种简单机械装置，由轮子和固定在轮子上的轴组成。
它通常用于传递力量或者改变力的方向，并且可以用于提高重物的提升速度。
横滑轮可以使得我们在施加力的时候，施加力的方向和作用力的方向不一致。
通常我们把施加力的地方叫做力臂，把作用力的地方叫做力矩臂。
设横滑轮半径为r，作用于绳子上张力为T时，横滑轮对绳子的支持力N，则这四个量的关系为：N = T支持力和重力作用在同一直线上，且固定不变。
二、横滑轮的原理及作用横滑轮通过改变作用力的方向来传递力量，从而实现提升重物或改变力的方向。
其实现原理就是利用轮子和轴的组合。
当一个绳子绕过横滑轮转动时，绳子的两端施加的力可以被分解成两个分力，一个是垂直于绳子方向的斜拉力，另一个是与绳子方向平行的力。
这就意味着，当我们施加力来拉动绳子时，横滑轮可以提供一个斜向的支持力，从而可以用更小的力来提升重物。
这是因为斜向的支持力相当于对绳子方向的拉力进行了分解，从而增加了有效力量，提高了提升重物的效率。
三、横滑轮的类型及性能横滑轮通常有两种类型，即定滑轮和动滑轮。
1.定滑轮：指滑轮固定在一个支架上，通常安装在一个固定位置上，只用于改变力的方向。
2.动滑轮：指滑轮被安装在一个可以自由移动的支架上，通常用于提升重物。
动滑轮的性能更加优越，可以减少摩擦的阻力，从而提高提升重物的效率。
根据滑轮的组合形式，可以将横滑轮进一步细分为单滑轮组合、复式滑轮组合和滑轮组合。
四、横滑轮的应用横滑轮广泛应用于各个领域，可以用于提升重物、改变力的方向等。
下面介绍几种常见的应用场景。
1. 提升机械装置：横滑轮可以用于提升重物，例如用于吊车、升降台等机械装置中，通过横滑轮可以减小人力或者动力的使用量，提高工作效率。
2. 制动系统：横滑轮还可以应用于制动系统中，例如车辆制动系统、电梯制动系统等。
通过横滑轮的作用，可以减小制动力的使用量，实现平稳的制动效果。
3. 工程机械：一些工程机械中也会用到横滑轮，比如吊索、铁塔吊、桥梁吊等都需要使用横滑轮来提升或者改变力的方向。
第8章 塑炼工艺
辊速和速比
• 辊距一定，提高开炼机的辊速或速比会增 大胶料的机械剪切作用，从而提高机械塑 炼效果。
• 开炼机的速比一般在1.15－1.27之间。 • 速比过大，升温加快,又会降低塑炼效果。
辊温
• 辊温低，塑炼效果好。辊温过低容易造成 设备超负荷而受到损害。
• 塑炼温度与生胶胶种有关，NR通常控制前 辊温度在45－55℃，后辊温度在40－50℃ 为宜。
• 缺点：劳动强度大，生产效率低。
包辊塑炼法
• 特点：把胶片包在前辊上，让其自然地反复过辊 塑炼，直至达到规定的可塑度要求为止。
• 优点：劳动强度低。 • 缺点：散热慢，塑炼时间长，效率低，最终获得
的可塑度也较低。不适于可塑度要求高的。 • 分段塑炼：先将胶料包辊塑炼一定时间，然后下
片冷却4～8小时，再进行第二次塑炼。 • 目的：消除由于温度升高引起的假可塑度，提高
二．塑炼的目的和要求
1．塑炼的目的 (1)减小弹性，提高可塑性； (2)降低粘度，提高胶料的共混性能； (3) 改善流动性，提高胶料的成型性能； (4)提高胶料溶解性和成型粘着性。
2．塑炼胶的质量要求：在能满足后续工艺 要求的条件下可塑度越低越好。 （1）可塑度要适当； （2）塑炼要均匀。
确定适当可塑度的依据
• 加工要求：混炼加工：门尼粘度≤60 压延擦胶：门尼粘度≤40 发泡制品：门尼粘度更低
• 性能要求：不同制品的要求不一样。 如胎面胶和胎侧胶的要求不一样。
可塑度不当易引起的问题
• 可塑度过高 压出半成品挺性不好； 胶料容易粘辊； 胶料容易流失； 强度性能下降。
• 可塑度过低 混炼时配合剂不易加入； 压延时半成品易掉皮，出现漏白； 压延、压出半成品收缩大； 胶料流动性差，产品易有缺陷。
橡胶复习题
1开炼机复习题1塑炼：把弹性生胶转变成可塑状态生胶的工艺加工过程。
2混炼：将各种配合剂混入生胶中制成质量均匀的混炼胶的工艺过程。
3什么叫横压力?影响横压力的因素有那些?横压力：将物料在辊隙范围内对辊筒的径向总合压力。
主要取决于胶料的性质，加工温度，辊距、辊筒线速度与速比、辊筒规格等。
（1）胶料的性质：胶料越硬，横压力越大；（2）加工温度：温度越低，横压力越大；（3）辊距：辊距越小，横压力越大;（4）辊筒线速度与速比：辊速与速比越大，橡胶在短时间内产生大的变形，横压力相应增加，但同时，胶料温度亦升高，使横压力相对减小，二者有相互抵消作用，故横压力增加不大；（5）滚筒规格：越大，横压力越大4开炼机的表示方法:XK-450 X(S)K-560 XKR 450各字母及数字的含义是什么?X橡胶；S塑料；K开炼机；XKP破胶机；XKR热炼机；X(S)橡胶及塑料加工用；450辊筒工作部分直径；R热炼；A毫米热炼机；P 破胶机。
XK-450：辊筒工作部分直径为450mm的橡胶加工用开炼机。
X(S)K-560：辊筒工作部分直径为560mm的橡胶及塑料加工用开炼机。
XKR 450：辊筒工作部分直径为450mm的橡胶加工用热炼机。
5开炼机的工作原理?挤压、剪切、撕裂-机械作用；氧化断链-化学作用；不断割胶翻胶；调整辊距；接触角≦摩擦角。
6什么叫接触角?胶料在辊筒上接触点a 与辊筒断面圆心O2连线aO2和两个辊筒断面中心线O1O2的水平线的夹角，∠aO2 O1，α 表示。
7开炼机的辊简结构有几种?中空辊简，钻孔辊简8开炼机的调距装置有几种?手动调距装置、电动调距装置、液压调距装置。
9了解安全装置的结构和有关规定10影响开体机冷却效果的因素有那些?(1)冷却水的初温；(2)辊筒内表面不能有铸造残渣；(3)控制冷却水质量；(4)经常清洗辊筒内部；(5)采用钻孔辊筒；(6)在保证辊简强度前提下，尽量减少辊筒壁厚2密炼机复习题1密炼机的表示方法: XM-270/35/75；X (S) M-250/40 各字母及数字的含义是什么?X橡胶用；S 塑料用；M密炼机；270 密炼机混炼室的总容量270 升；35/75 双速(35r/min和70r/min)；40转子转速40r/minXM-270/35/75总容量为270L的双速(35r/min和70r/min)橡胶密炼机。
文献综述-XK450开炼机设计
文献综述我所研究的课题是开炼机，下面是我所做关于开炼机文献综述。
随着技术的不断发展，开炼机的结构和性能有了很大改进。
在新式开炼机中，采用液压马达作为动力传动装置，使传动平稳，噪音降低；采用自动调心滚柱轴承火填充MC尼龙轴衬作为辊筒轴承，以节约电能或轴衬铜材，并简化维护保养；调距装置采用液压结构，具有过载保护功能，调距方便，并可指示工作横压力值；为了适应炼胶工艺的要求，大规格开炼机采用圆周钻孔辊筒，提高温控效果。
此外，为安装方便，采用橡胶防震垫取代地脚螺栓；在中小规格开炼机上采用电气制动，简化了制动装置，提高了制动效果。
开炼机的一系列改进，使其在技术上达到了一个新的水平。
使用开炼机对胶料进行塑炼，是最早应用的一种塑炼方法。
它是将生橡胶胶块置于两辊筒之间，借助于辊筒的剪切力作用使橡胶的分子链受到拉伸而断裂，从而获得可塑性。
使用开炼机塑炼，其塑炼温度通常控制在100℃以下，这种塑炼属于低温机械式塑炼。
采用开炼机塑炼的优点是塑炼胶的可塑性均匀、热可塑性小；所得胶料的收縮性能小; 设备的工艺灵活性较强，适用面宽，投资；较小。
因此，开炼机适用于胶种变化多、生产（胶料）用量较少的橡胶制品企业。
开炼机塑炼的缺点是操作劳动强度大、生产效率较低、工作条件差。
查阅《橡胶机械设计》，此书详尽的介绍了：开炼机的概述（分类、用途、基本结构、工作原理、技术特征等）；开炼机的主要性能参数（辊筒直径和长度、滚距、速比、接触角、横压力、传动功率、生产能力等）；开炼机传动系统（传动形式、电机选择等）；开炼机的主要零部件设计（辊筒、滚筒轴承、横梁与机架、调距装置、安全制动装置、挡胶板及翻胶装置等）。
下面就此文献中一些重要内容作以下摘抄：开炼机的工作原理，胶料在被辊筒挤压的同时，在摩擦力和粘附力的作用下被拉入辊隙中，形成楔形断面的胶条。
在辊隙中由于机械力的作用，致使胶料受到强烈的碾压，剪切和撕裂。
同时伴随着橡胶分子链的氧化断裂。
从辊隙中排除的胶片，由于两个辊筒表面速度和温度的差异而包覆再一个辊筒上，重新返回两辊间，这样多次往复，完成炼胶作用。
面条机辊压横压力的概念
面条机辊压横压力的概念1、横压力的概念物料通过压辊间隙时，物料将对压辊产生经向作用力和切向作用力。
径向作用力叫横压力;切向作用力叫接触应力。
横压力始终垂直辊面，其作用结果是将两辊分离。
横压力的大小是随物料厚度的变化而变化的。
在辊隙稍前初横压力值最大。
接触应力把物料拉入辊隙中，但方向取决于物料相对压辊的速度，由于b-b界面处物料相对压辊的速度，所以该截面处的接触应力为零。
2横压力的计算横压力时设计辊压机械的重要参数，其大小影响辊压机的结构参数和功能消耗，影响横压力的因素很多。
实验测得：物料硬度越大，温度越低，辊隙越小，横压力越大。
目前要从理论上准确的计算横压力很难，仅能借助于与食品物料相近的理论进行计算。
根据材料的蜕变理论计算横压力。
假设物料为牛顿流体，根据流体力学原理进行推导。
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辊筒表面压力分布
辊筒表面压力分布辊筒是一种常见的工业设备，广泛应用于纺织、印刷、造纸等行业中。
在使用过程中，辊筒表面的压力分布对于设备的正常运行和产品质量起着至关重要的作用。
本文将从辊筒表面压力分布的原因、影响因素以及优化方法等方面展开讨论。
辊筒表面压力分布的原因主要是由于辊筒在工作过程中所承受的负荷不均匀。
一方面，由于辊筒的长度较长，受力区域较大，导致辊筒表面的压力分布存在差异。
另一方面，辊筒的工作方式也会影响压力分布。
例如，在纺织行业中，经过辊筒的纺织品会产生摩擦力，从而在辊筒表面形成不均匀的压力分布。
影响辊筒表面压力分布的因素主要包括辊筒材料、工作方式、负荷以及辊筒的设计等。
首先，辊筒材料的硬度和强度会直接影响其承载能力，进而影响压力分布。
辊筒材料的选择应根据具体的工作环境和负荷要求进行合理搭配。
其次，辊筒的工作方式也会对压力分布产生影响。
例如，对于某些需要高速旋转的辊筒，由于离心力的作用，辊筒表面的压力会呈现出由内向外递减的趋势。
此外，负荷的大小和分布也是影响辊筒表面压力分布的关键因素。
辊筒表面的压力分布会随着负荷的增加而增加，但过大的负荷会导致辊筒表面局部的压力过高，从而影响设备的正常运行和使用寿命。
此外，辊筒的设计参数也会对压力分布产生影响。
例如，辊筒的直径、长度、表面的凹凸度等都会直接影响辊筒表面的压力分布。
为了优化辊筒表面的压力分布，可以采取一系列措施。
首先，合理选择辊筒材料，确保其硬度和强度满足工作要求，从而提高辊筒的承载能力。
其次，在辊筒的设计过程中，可以通过调整辊筒的直径、长度以及表面的凹凸度等参数，优化辊筒表面的压力分布。
此外，可以采用分段支撑的方式，将辊筒表面的负荷分散到多个支撑点上，从而减小辊筒表面的压力差异。
此外，定期检查和维护辊筒设备也是保证辊筒表面压力分布均匀的重要手段。
辊筒表面压力分布是影响辊筒设备正常运行和产品质量的关键因素。
合理选择辊筒材料、优化辊筒设计、采用分段支撑等措施可以有效改善辊筒表面的压力分布。
滚压机原理
滚压机原理滚压机是一种常见的金属加工设备，主要用于将金属板材进行弯曲、滚圆等加工。
滚压机的原理是通过两个滚筒之间的摩擦力来实现对金属板材的加工。
接下来，我们将详细解析滚压机的原理和工作过程。
滚压机由机架、主机、电气系统、润滑系统等组成。
其中，机架是滚压机的支撑结构，主机是滚压机的核心部件，用于提供动力和控制滚动滚筒的运动。
滚压机的工作原理是利用两个滚筒之间的角度差，通过金属板材的弹性变形来实现弯曲或滚圆加工。
其中，下滚筒是驱动滚动运动的滚筒，上滚筒则是用来限制金属板材的弯曲程度。
在滚压机的工作过程中，需要将金属板材放置在下滚筒和上滚筒之间，并通过液压系统或机械装置将下滚筒向上提升，使其与上滚筒之间形成一定的角度差。
接下来，通过驱动上滚筒的运动，金属板材将被压制在下滚筒与上滚筒之间，并产生弯曲或滚圆的变形。
滚压机的工作过程需要注意以下几点：1. 确保金属板材的正确放置：在滚压机的工作过程中，金属板材应该被放置在正确的位置，并且在滚动运动过程中要保持稳定。
否则，金属板材可能会受到损坏或变形。
2. 控制滚动速度和滚动力度：滚压机的滚动速度和滚动力度需要根据金属板材的要求和材料性质来进行调整。
过快的滚动速度和过大的滚动力度可能会导致金属板材的变形或产生剪切力。
3. 润滑和冷却：在滚压机的工作过程中，需要对滚动滚筒进行润滑和冷却，以减少摩擦力和热量的产生，保证滚动运动的平稳进行。
4. 检查和维护：滚压机的工作过程中，需要定期检查和维护设备，以确保其正常运行。
特别是对于滚动滚筒的磨损情况需要及时更换和修复，以保证滚压机的使用寿命和加工质量。
总结起来，滚压机的原理是通过两个滚筒之间的摩擦力来实现对金属板材的弯曲、滚圆等加工。
在滚压机的工作过程中需要注意金属板材的正确放置、滚动速度和滚动力度的控制、润滑和冷却以及设备的检查和维护等方面。
滚压机的应用广泛，在金属加工领域具有重要的作用。
通过合理的使用和维护，可以保证滚压机的性能和加工质量，提高生产效率和经济效益。
《高分子材料成型加工设备》--第五章--压延机
2.1 辊筒长度和长径比 这是表征压延机规格大小的特征参数。
1、辊筒长度和直径 辊筒长度是指辊筒工作部分的长度，表征了可压
延制品的最大幅度。 辊筒直径是指辊筒工作部分的直径。表征了压延
机规格的大小。
L+X L
July 13, 2024
D
2、辊筒长径比 辊筒工作部分长度和直径的比值叫长径比(L/D)。
A、压延时两辊筒消耗功率与辊筒的线速度成正比 若两辊筒线速度分别为V1、V2，功率分别为N1、
N2，则： N1/N2=V1/V2
July 13, 2024
B、贴胶时所消耗的功率仅为总功率的6％ N贴=0.06N总η
式中 N贴——贴胶辊功率， N总——有效总功率， η——传动总效率。
根据以上两点，就可以计算出各个辊筒所占的功 率。
式准确地求得。现介绍几种经验公式近似地计算： 1）单台电动机传动时的功率计算
A、按辊筒线速度计算 N ＝a·L·v
B．按辊筒数目计算 N＝K·L·n
式中 a， K——计算系数 L——辊筒工作部分长度 v——压延线速度 n——辊筒个数。
July 13, 2024
以上两式的共同缺点是没有考虑被加工胶料的性 质和加工方法，以及辊筒的直径对功率的影响， 而它们对功率消耗的影响又是十分大的。可见上 述二个公式都是片面的。
July 13, 2024
3）超前角 超前区和滞后区的交界面称之为临界面即cd面，即 胶料运动速度等于辊筒的线速度的面，其厚度为h， co’或do与辊筒中心线的夹角φ称为超前角。
4）计算 假定：压延材料从辊距中引出后其厚度等于辊距的 大小。经过推导，可以得出如下结果：
a、超前角φ：
July 13, 2024
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辊筒横压力基本概念解析巫静安(青岛化工学院 山东266042) 摘 要 对开炼机和压延机辊筒工作时所承受的主要外载荷——横压力进行了深入细致的分析研究。
关键词 辊筒,横压力,分离力 收稿日期:97-12-151 前言辊筒是橡胶、塑料等高分子材料加工机械(开炼机、压延机)中的重要组件之一,其主要功能是在相向运转过程中完成对物料的剪切、混合、挤压和压片。
在实施对物料机械作用的过程中,开炼机、压延机的辊筒乃至机台的其它构件,如:机架、辊筒轴承、调距螺杆、调距螺母等皆承受着物料对其的极大作用力。
该作用力是开炼机、压延机进行机台设计的重要原始参数之一,是机台做强度、刚度计算及可靠性分析的基础。
关于物料对辊筒的主要作用力,其典型的传统称呼谓之“横压力”,另外还有称“分离力”的。
但是何谓“横压力”?何谓“分离力”?该两力应怎样定义?两者间又有何联系?迄今为止,这一关系到辊筒设计、制造和使用的重要力学概念尚无统一、确切、清晰的解释,不同的文献及技术资料各持已见,一定程度上混淆和影响了人们对它的深刻认识与了解。
笔者经多年思考与研究,以基本力学分析和流变学理论为指导,希企准确定义该物料对辊筒的主要作用力,同时进一步阐明该准确定义对工程技术实践应用的重要性。
2 物料对辊筒的作用力如图1所示,当高分子材料被加到两个以不同圆周速度相向运转的辊筒中间时,在物料与辊筒表面的接触弧范围内的任意一点a 处,辊筒对物料分别施以径向作用力Q 及图1 物料受力分析切向作用力T 。
若将它们沿X-Y 坐标分解则得Q X 、T X 、Q y 、T y 。
显而易见,X 方向的诸分力对物料起着沿X 方向的压缩作用,称之谓挤压力,而在Y 方向的径向分力Q y 试图将物料自辊隙中推出,切向力T 在Y 方向的分力T y 却力图将物料拉入辊隙。
因此,在辊距法向上的两分力之差(T y -Q y )即为辊筒带动物料使之顺利通过辊距的夹持力。
通过细致分析辊筒间物料内的压力分布和速度分布可以得知,在物料内的压力逐渐增大的过程中(达到最大物料内压力之前),除与辊面接触的一层物料以辊筒表面速度随辊筒运转外,其余物料层的流动速度均低于辊面线速度,中间流层甚至可能出现反向负速度,从而使物料形成如图2中 箭头所示的旋转运图2 辊筒受力分析动,该旋转运动对物料的混炼和塑化效果有着重要的影响。
根据力的作用与反作用原理,辊筒在给予物料以作用力的同时,被捏和的物料也将给辊筒以反作用力,如图2所示。
其中沿径向垂直作用于辊筒表面的P力(Q力的反作用力)称为物料对辊筒的法向作用力;沿切向阻碍辊筒旋转的力F(T力的反作用力)称为辊筒所受的摩擦阻力。
如果将物料对辊筒的径向作用力P和摩擦阻力F分别沿X-Y坐标分解(见图2),得诸分力:P X=Pcos F X=FsinP y=Psin F y=Fco s则物料对辊筒的作用力P与F沿X方向分力之和(Pcos +Fsin )具有对辊筒的分离作用,故可称之为物料对辊筒的分离力。
它与辊筒对物料的挤压力大小相等,方向相反。
而P 力与F力沿Y方向的分力之和(Psin -Fcos )与辊筒对物料的夹持力大小相等,方向相反,故可称之为反夹持力。
3 横压力的概念在橡塑机械的实际研究、设计或是工艺操作使用中,凡提及开炼机与压延机的辊筒,人们更多地使用“横压力”这一概念,并普遍认为它是辊筒在工作时所承受的主要外载荷之一。
然而,关于横压力的定义,国内众多的技术文献与资料却有着不同的阐述和诠释。
如:阐述之一:横压力是橡胶在辊距间对辊筒作用的径向压力[1][2]。
阐述之二:横压力(又称辊筒分离力)是企图使配对辊筒分离开的被加工胶料的变形阻力[2]阐述之三:在开炼机或压延机工作时,辊筒中的胶料所给予辊筒的作用力[3]。
阐述之四:每一厘米辊筒有效工作面长度上的平均分离力值,称做辊筒的横压力[4]。
上述四种阐述貌似类同,实则不然,有些阐述尚有“含糊其词”之嫌。
为了对“横压力”的概念做科学的、正确的定义,有必要对开炼机、压延机辊筒的工作原理进行细致的分析。
根据高分子流变学理论,设在辊筒间被加工的高分子熔体(胶料)为高粘度的牛顿流体,由“润滑近似假定”,可把辊隙间高分子熔体(胶料)的流动视为等温状态下处于平行平板间的稳定的简单剪切流动。
略去胶料所承受的重力与惯性力不计,胶料沿辊隙流动方向的流动速度v y与其所受的压力P之间的关系,可以用流体动力学的简化奈维-斯托克斯方程式(N-S.Eq)予以表达:Py= =2v yx2(1)式中 v y——垂直方向胶料的流动速度,m/s;——胶料的有效粘度,Pa・s;P——胶料的压力,Pa。
以该简化N-S.Eq.为基础,考虑到开炼机与压延机工作条件状况的差异,在一定的经验假设下,经过数学演算,可以分别获得下列关于开炼机横压力计算式(2)与压延机横压力计算式(3)(Ardichv ili阿德吉费里方程式):P p=(1+f)DK p L/2(2)式中 P p——横压力,N;f——辊筒速比;D——辊筒工作部分直径,cm;K p——剪切系数;104Pa;h ——辊筒工作部分长度,cm 。
P p =2 vRL (1/e -1/h 1)(3)式中 P p ——横压力,N;——胶料粘度,Pa ・s ;v ——辊筒线速度,cm/s;R ——辊筒半径,cm ;L ——辊筒工作部分长度,cm ;e ——辊距,cm ;h 1——供胶厚度,cm 。
压力与速度分布见图3,压延过程图见图4。
图3 压力与速度分布图4 压延过程图需要指出的是(2)式和(3)式给出的横压力是指对整个机台而言的,实际上它是被加工胶料对辊筒表面各点的径向作用力P 的合力。
其大小由上述公式计算,方向为“横向”,即近似地沿两辊筒截面圆心的连线,指向外,与连线大约有5°-10°的夹角,力的作用点在辊筒轴线上。
据此,我们可以把横压力定义为“被加工胶料在辊隙范围内对辊筒表面各点径向作用力的合力”。
进一步理由如下:(1)上述计算横压力的公式(2)、(3)都是以简化N -S .Eq .中胶料内部的压力P 为基本出发点推导而得的。
压力这一概念有这样的特点,在流体状胶料的内部,压力P 沿各个方向是各向同性等值的,但是在胶料与固体辊筒相接触的界面,即辊筒工作部分的表面处,就胶料对辊筒的作用而言,该压力P 必定是沿“辊筒径向”的“法向作用力”。
联系到图2中物料对辊筒表面的作用力,其中的沿径向垂直作用于辊筒表面的P 力(Q 力的反作用力),即物料对辊筒的法向作用力。
这些力是(2)、(3)式计算的横压力(径向)P p 的基础分力。
(2)由高分子材料流变理论的分析[5]及实验测试可以得到沿辊隙流道长度方向上胶料内部的压力(即胶料对辊筒表面各点的径向压力)分布图,如图5所示。
可以看出,随着辊筒间隙的不断缩小,胶料内压力逐渐增大,并在最小辊隙(辊距)前方不远处,即辊距前方3°-6°处,压力P 达到最大值P max 。
过了该处压力急剧下降,由流变理论计算式可以得到,在辊距处胶料内压力值P e 仅为最大压力值P max 的一半。
即[5]:P e =P max /2(4)式中 P e ——辊距处胶料内部压力,104Pa;P max ——最大胶料内部压力,104Pa ;由上述压力分布图可以得知,辊隙间物料对辊筒表面各点的径向压力是很复杂的,不仅大小各异,方向也各不相同。
但这些压力的共同特点是它们有同一个作用点——辊筒的轴心线,由此就提供了把所有各点的压力合成在一起的可能。
这一合成的压力大约作用在与两辊筒截面圆心连线夹角5°-10°处,并且也是沿径向的,而这一合力正是我们所理解的辊筒所受的横压力P p。
图5 胶料对辊筒径向力分布示意图(3)物料对辊筒沿径向的横压力P p 及沿切线方向上的摩擦阻力F(可以由辊筒承受的扭矩计得)是对开炼机和压延机辊筒做强度、刚度分析的基础。
特别对压延机辊筒来说,建立在径向横压力基础上的受力分析是计算辊筒挠度变形,继而分析辊筒挠度变形对压延制品精度影响的基本条件之一。
有了上述对横压力的正确定义,就使得这种分析计算有了一个严格的前后一致的理论基础,免去了有时在教学和设计计算中出现的难圆其说的困境。
4 对横压力概念进一步深入理解根据以上的讨论与分析,对比文献中有关“横压力”,“分离力”概念的阐述,还可以对横压力的概念进一步深入理解:(1)阐述之一所言的“横压力”是指“胶料在辊距间对辊筒作用的径向压力”。
这里没有说清楚该径向压力实际上是辊距间各点胶料对辊筒的径向压力之合力。
辊隙范围内胶料与辊筒有无数个接触点,各点胶料对辊筒的压力都是径向的,但不都是横向的。
若不指明是合力,冠之以“横压力”就名不符实,而且这些不同胶料点对辊筒的大小不一,方向各异的径向压力P i 对实际的设计计算也是没有实用价值的。
(2)阐述之二将“横压力”与“分离力”对等,认为它们同是“企图使配对辊筒分离开的被加工胶料的变形阻力”。
实际上这两个力显然是不对等的。
图2明确标出,物料对辊筒沿辊距方向的分离力,实际上由物料对辊筒的横压力和摩擦阻力在辊距方向上的分力(P p co s 合+Fsin 合)两部分组成。
就量值上来说,两者相差无几,但是它们的方向不同,其力学含意更是大有差异,不应混淆同视。
(3)阐述之三,将物料对辊筒的全部作用力,包括沿径向的法向作用力P,和沿切线方向上的摩擦阻力F,一揽子统统称之为“横压力”,显然是很不严格和科学的。
(4)至于阐述之四所讲述的“横压力”,只是上述阐述之二的演绎,相当于物料对辊筒的“单位分离力”。
既然“横压力”不能与“分离力”混为一谈,故“单位分离力”也不能称为横压力。
5 结论(1)开炼机、压延机的辊筒横压力应定义为胶料在辊隙范围内对辊筒径向压力的合力,其方向与辊筒截面圆心连线大约有5°-10°的夹角,指向外,其作用点在辊筒轴线上。
(2)辊筒横压力不同于辊筒分离力,两者应加以区别。
横压力是开炼机、压延机设计、研究和使用的重要的原始参数之一。
参 考 文 献1 杨顺根,白仲元.橡胶工业手册,第九分册(上).北京:化学工业出版社,1994.7(下转第54页)4 与密炼机配套应用在与密炼机配套加工混炼胶时,由于介质流过传感器时就有振荡信号被送到二次仪表(监视器),这时在二次仪表显示屏上就可显示出此时介质流过的重量、比重、温度,同时在二次仪表中向外输出脉冲信号,再把脉冲信号送到计数器(控制器),当脉冲数达到预先设定值时,计数器(控制器)就有一个触点信号输出。
这个触点信号可以直接控制交流接触器或电动阀。
5 与几种流量计、电子秤比较(1)双柱塞油泵这种油泵只能输出体积信号,但体积的大小是随温度变化的,这就需要保持恒温,在生产实际中工艺油的温度是很难保持恒定的。