Проектирование и расчет валковых машин для полимерных материалов. Клинков А.С - 14 стр.

UptoLike

где
21
ω>ω – угловые скорости вращения валков.
Решение системы уравнений (1.35) с использованием принятых граничных условий дает выражение
для распределения скоростей частиц потока материала в направлении оси Х:
()( )
()() ( )
()
[]
1
0
1
0
1
0
2/
0
2
1
1
21
211
212
sign
2
+++
+
ηηη++η
+µ
+
+
=ϑ
nnn
n
n
n
x
Rhn
h
dX
dP
dX
dP
uu
.
(1.45)
Значение
0
η определяется трансцендентным выражением
()
()
(
)
(
) ()()
β
+α+
α
+β+
βα+
=η
1
11
1
11
1
2
1
22
1
2
2
10
2
1
2
0
XXXX
Xh
XX
, (1.46)
где
()()
()
22
21
++
++
=α
nf
nf
;
()()
()
12
21
++
+
+
=β
ffn
nf
.
Из (1.46) следует, что функция
()
X
0
η имеет точку разрыва при X = X
1
. В области
12
XXX вели-
чина
0
η лежит в пределах 0
0
η−∞ и сечение нулевых напряжений сдвига располагается ближе к по-
верхности медленно вращающегося валка. В точке с координатой
1
0
=
η
минимум скорости оказывает-
ся расположен на поверхности валка, вращающегося со скоростью u
2
. В сечении 1
0
=η максимум скоро-
сти лежит на поверхности быстровращающегося валка. Градиент давлений определяется из условия по-
стоянства расхода. После всех преобразований получаем
()
()
()( )()( )
[]
,
321521
2
/1
0
1
00
1
0
/1
2
2
11
/1
0
n
nn
n
n
l
nn
XX
B
h
nu
dX
dP
η+η++η+η
×
×µ
+
=
++
(1.47)
где
2
21
uu
u
l
+
=
;
()
(
)
2/1
0
2/1/1
/1
1
212
h
Rn
B
n
n
+
=
.
Координата сечения максимального давления, определенная из условия 0=
dX
dP
, так же как и в слу-
чае симметричного вальцевания, равна Х
1
= Х
к
. Силовые и энергетические параметры несимметрично-
го процесса вальцевания определяются численным интегрированием как и в случае симметричного
процесса.
Расчет распорных усилий и мощности привода ведется по зависимостям, полученным на основе
гидромеханической теории вальцевания. Как показано в [6]
F
h
u
LRfP
n
µ+=
0
1
1р
)1( , кН, (1.48)
где функция F = 1,93 + 3,63n + 1,22n
2
; n индекс течения; f – фрикция между валками; µ – эффективная
вязкость, Пас; L – рабочая длина валка, м; R – его радиус, м; h
0
– минимальный зазор между валками, м;
u
1
– скорость вращения переднего валка, м/с.
Мощность привода валков определяется по формуле
Ф
)2(
)1(2
5,0
0
0
1
11д
η
µ+=
Rh
h
u
RLufN
n
, (1.49)
где функция Ф = 4,67 + 8,06n + 4,09n
2
; η – кпд привода вальцев.
Величины P
p
и N
д
могут быть найдены и по другим зависимостям [18].
Производительность вальцев периодического действия равна
ц
1
60
T
q
G
n
αρ
=
, кг/ч, (1.50)
где q
1
= (0,0065…0,0085)DL, дм
3
; ρ – плотность смеси, кг
3
; T
ц
время цикла обработки смеси, мин; α
= (0,8…0,9) – коэффициент использования машинного времени.
Производительность вальцев непрерывного действия
ρα
π
=
DnbhG 60
н
, кг/ч, (1.51)