Проектирование и расчет валковых машин для полимерных материалов. Клинков А.С - 17 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

ки валков L для отвода заданного количества тепловой энергии Q
в
. Если L недостаточна, то необходимо
повысить интенсивность теплообмена (например, увеличить скорость течения воды, уменьшить размер
каналов охлаждения и т.п.).
Следует отметить, что подобная методика расчета является ориентировочной; для точного расчета
до сего времени еще нет достаточного количества экспериментальных данных по тепловому режиму
валковых машин.
1.4 Анализ вальцевания и каландрования
вязкоэластических материалов
Все описанные выше гидромеханические методы расчета процессов вальцевания и каландрования
полимерных материалов не учитывают эластических свойств перерабатываемых материалов. Поэтому с
их позиций невозможно объяснить ряд этапов, наблюдаемых при вальцевании реальных полимеров.
Опубликовано несколько работ по созданию гидромеханического метода расчета процесса вальцевания
и каландрования вязкоэластических материалов. В одной из них рассматривается процесс вальцевания
вязкоэластической жидкости. Показано, что при вальцевании хорошо разогретого полибутадиена выхо-
дящий из зазора материал течет спокойно и переходит на валок, вращающийся с меньшей скоростью
(режим 1). При понижении температуры, сопровождающейся увеличением эластичности, на поверхно-
сти листа появляются волны (режим 3). Дальнейшее понижение температуры эластомера приводит к
крошению его и образуется "шуба'' из материала на одном из валков (режим 2). Дальнейшее понижение
температуры приводит к тому, что эластомер начинает "садиться" в зазоре на оба валка полосами или
происходит более интенсивное его крошение (режим 4). Авторы объясняют такое поведение эластоме-
ров при деформировании особенностью реологических характеристик материала и характером его на-
пряженного состояния. Далее рассматривается задача течения в зазоре между валками вязкоэластиче-
ского материала, зависимость деформаций от напряжения которого описывается законом Ривлина-
Эриксона
L
u
N
m
wl
τ
=
, (1.66)
где
wl
N – безразмерный параметр;
m
τ – максимальное время релаксации; u – характеристическая ско-
рость; L – характеристическая длина.
()
=τ
∞→
dt
tGd
t
m
log
1
lim
. (1.67)
При решении данной задачи получены выражения для определения составляющих скоростей час-
тиц потока вдоль осей X и Y:
()
[]
[
]
()
hy
dx
dh
x
Ph
yhyh
x
P
dx
dh
hy
h
R
fV −
∂
∂
µ
+−+
∂
∂
µ
−−
ωπ
−=
233
2
2
1
22
32
6
1
2
1 ;
(1.68)
() ()
()
22
1
2
1
11 hy
x
P
h
y
RfRfu −
∂
∂
µ
+
ωπ−+ωπ+=
, (1.69)
где
1
µ
– вязкость при нулевом сдвиге; ω – угловая скорость валков.
К достоинствам работы следует отнести довольно полное описание поведения вязкоэластических ма-
териалов при переработке на валковых машинах. В других работах при описании процесса вальцева-
ния вязкоэластических жидкостей предполагают, что поведение материала при деформировании
описывается реологическим уравнением Максвелла или уравнением Кельвина-Фойхта. Анализ работ
этой группы методов показывает, что выведенные конечные уравнения отличаются чрезмерной
сложностью, а также неявной формой уравнений для расчета силовых и энергетических параметров
процесса. Нет еще достаточно надежных и простых методик пригодных для инженерных расчетов
процессов переработки вязкоэластических материалов на валковых машинах.

Страницы