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
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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。
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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。
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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：
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二-开炼机课件
螺杆材料常用45钢, 螺母材料常用青铜或 铸铁。
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（四） 安全制动装置
开炼机属于开式、手工操作的机台, 工作负荷大, 工作过程中很容易发生人身 及机械事故, 安全制动装置显得尤为重要。
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52
1.安全装置
安全装置有安全垫片和液压安全装置两类。 图中2为安全垫片。
开炼机主要用于橡胶的热炼、压片、塑炼、 混炼和破胶。也可用于再生胶的粉碎、捏炼
和精 炼。
.
6
2.1 概述Introduction
2.1.1 用途与类型
塑炼
plasticating
混炼
milling/mixing
实验用
for lab
用途
破胶
breaking R
精炼
refining
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橡胶加工设备
热炼
hot milling
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滑动轴承的结构
图2-8 滑动轴承
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39
2.滚动轴承rolling bearing
近年来, 在大型开炼机上使用了双列 滚动轴承, 如图所示。滚动轴承摩擦损失 小、节能、润滑油的消耗量较少、使用 寿命长、维护方便, 但是配套困难、价格 高, 国内尚未广泛使用。
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40
向心球面滚子轴承
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滚动轴承
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（二） 辊筒轴承
开炼机的工作负荷大、辊筒运转速度 较低、工作温度较高。因此要求轴承承 载能力强、耐磨、使用寿命长、制造及 安装方便。所以开炼机的辊筒多采用滑 动轴承予以支撑, 对一些性能较优的大型、 快速开炼机有使用滚动轴承支撑辊筒的。
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橡胶加工工艺—橡胶压延工艺(高分子成型课件)
a，b－两辊压型（v1=v2）； c－三辊压型（v1v2=v3）； d－四辊压型（v2=v3=v4v1）
三、橡胶的压延工艺
（二）压延工艺方法 3 胶片贴合
胶片贴合：通过压延机将两层或多层薄胶片贴合在一起的工艺过程。
通常用于制造较厚、质量要求较高 的胶片和两种不同胶料组成的胶片、 夹布层胶片等。 贴合方法有二辊压延机贴合法、三 辊压延机贴合法、四辊压延机贴合法。 四辊压延机可一次同时完成两个新 鲜胶片的压延与贴合。贴合效率高、 质量好、精度高，但压延效应大。
三、橡胶的压延工艺
（二）压延工艺方法 1 压片
压片：利用压延机等速辊筒将胶料制成具有规定断面厚度和宽度的表面 光滑的胶片。胶片应表面光滑，无绉缩，内部密实，无孔穴、气泡或海绵； 断面厚度均匀，精度，各部分收缩变形一致。 设备：压片压延机一般为三辊或四辊压延机，但多采用三辊压延机
压片工艺分类： ①积胶压延法片材表 面光滑，密实，减少气泡，但会增大压 延效应，适于丁苯橡胶。②普通挤胶法 适于NR。
三、橡胶的压延工艺
（三）压延制品厚度的控制
1 沿辊筒轴线方向上厚度
三高两低现象
（1）辊筒的弹性弯曲变形（横压力） 辊筒弹性弯曲变形（横压力）使压延制品中间厚两边薄 克服方法： a 中高度补偿法 ； b 轴交叉法 ； c 预应力法 （2）辊筒表面温度 轴承润滑油带走部分热量，辊筒温度中间高两边低使压延制品两边 较中间厚。 克服方法： a 中间鼓风冷却； b 两边红外加热
厚擦法：T上>T下>T中； 薄擦法： T上>T中> T下
三、橡胶的压延工艺
（二）压延工艺方法 5 纺织物挂胶的工艺影响因素
（1）胶料的可塑度 为了保证胶料对布孔的充分渗透，胶料要有较高的可塑 度（比压片胶料大）。天然橡胶的贴胶可塑度为0.4-0.5、 擦胶可塑度为0.5-0.6较为合适。 （2）辊温 辊温控制比压片时高,以增大胶料的流动性及胶料与纺织 物间的附着力。但辊温过高易产生焦烧。
机械基础中的压力名词解释
机械基础中的压力名词解释一、引言在机械工程领域，压力是一个重要的概念，涉及到力学、流体力学等多个学科。
本文将对机械基础中的压力相关名词进行解释，并探讨其在实际应用中的意义和用途。
二、压力的定义压力是指作用在一个物体表面上的力对该表面单位面积的作用。
通常用P表示，单位为帕斯卡（Pa）。
压力的大小可以通过测力计等工具来测量，常用于衡量物体受到的压迫程度。
三、压强压强是指单位面积上的压力大小，是压力的一种度量方式。
压强的计算公式为P = F/A，其中P表示压强，F表示力，A表示受力面积。
在实际工程中，常用压强来评估物体承受力的能力，例如建筑物的承重能力就是通过计算承受面积上的压强来确定的。
四、压力传感器压力传感器是一种将压力转化为电信号的装置。
它通常由敏感元件和信号处理部分组成。
敏感元件可以根据受到的压力变化产生相应的电信号，信号处理部分则将电信号转化为可被读取和理解的形式，如数字显示或模拟输出。
压力传感器广泛应用于航空、汽车、工业自动化等领域，可以监测和控制各种压力变化。
五、液压系统液压系统是利用液体传递压力和能量的工程系统。
该系统通常由液压泵、液压缸、液压阀等组件构成。
液压系统中的压力起到传递和控制力的作用，通过改变液体的压力来实现物体的运动或进行各种操作。
液压系统广泛应用于机械工程中，例如起重机、机床等。
六、气压气压是指大气对地球表面上一单位面积施加的压力。
气压的大小与地理位置、季节和天气等因素有关。
常用的气压单位是百帕（hPa）或毫米汞柱（mmHg）。
气压被广泛应用于气象学、航空等领域，可以用于天气预报、飞机仪表读数等。
七、标准大气压标准大气压是指在海平面上，温度为摄氏15度、湿度为相对湿度0%时，大气对单位面积的压力大小。
标准大气压定义为1013.25帕斯卡。
标准大气压作为一个基准值，常用于气象学、工程计算等领域，用于进行压力换算和比较。
八、结论本文从压力、压强、压力传感器、液压系统、气压和标准大气压等方面对机械基础中的压力名词进行了解释，并探讨了其在实际应用中的意义和用途。
革制品压延成型概述—压延法生产人造革的工艺流程
压延设备
压延机 分类
辊筒数目 排列形式
辊筒数目
即开炼机 通常应用于塑炼和压片
二辊
一般用于橡胶的压延成 型
三辊
辊筒 数目
五辊 一般用于硬质PVC片材
四辊
一般用于塑料的压延成 型
辊筒数目的增加
受压延的次数增加，制品质量提高。
可以提高转速，提高生产率。
三辊压延机
辊筒排列形式
I型 三角型
四辊压延机
I型
出料卷重量/kg 20~30
成条状连续运输
塑料压延成型
（3）、压延成型
600×1200三辊压延机压延（0.5~0.7）mm×910mm×1850mm片材时工艺参数
辊筒号
上辊
中辊
下辊
温度/℃
180
185
190~195
650×1800三辊压延机压延（0.5~0.7）mm×930mm×1810mm片材时工艺参数
压延制品
薄膜、薄片和人造革，复合薄膜（如 AI+PE+PET+纸等复合包装薄膜） 的贴合，PVC包装膜，PVC板材、地 板等。
人造革：以布、纸或玻璃布为增强材 料，用辊筒法把粘流态塑料的薄层粘 附在增强材料上。PVC、PU人造革。
压延成型特点
连续成型，生产能力大，操作方便，易自动化； 产品质量均匀，致密、精确； 成型不用模具，辊筒为成型面，表面可压花纹； 制品为薄层连续型材，断面形状固定，制品尺寸大； 成型适应性不是很宽；
T2
① 辊筒加热 ② 摩擦与剪切生热
T3
T4
塑料压延成型
工艺参数
辊速
压延物的情况
1辊
硬质PVC
压延软PVC薄膜时的辊速/（m/min） 42
开炼机辊筒受力分析.
开炼机辊筒受力分析开炼机的辊筒工作时受有较大的横压力、摩擦力、温度应力、大小驱动齿轮和速比齿轮的作用力。
由于胶料横压力的作用，辊筒要承受弯曲应力，由于胶料的摩擦力和轴承的摩擦力作用，辊筒要承受扭转应力，可见辊筒实际上是受有弯曲和扭转的复合应力。
此外，辊筒的自重作用都必须给予考虑。
由于辊筒内外温度差而引起的温度应力和冷硬铸造产生的内应力都对辊筒强度有影响，在精确计算时都应考虑。
担内应力因计算困难，一般可在安全系数中考虑即可。
辊筒在工作状态下的负荷如图2－33所示。
1．胶料对辊筒的横压力P p=p·L公斤P px=P p·cosβ公斤P py＝P p sinβ公斤式中P p——总横压力，公斤；P——单位横压力，公斤/厘米；P px，P py——横压力的水平分力，垂直分力，公斤。
2．驱动齿轮的作用力大小驱动齿轮在传动过程中，齿轮间便产生相互作用的力（如图2－33所示）：圆周作用力P的方向与节圆相切；径向作用力T的方向与齿轮的半径方向一致。
大驱动齿轮圆周作用力：P ＝12d M k 公斤 式中M k ——作用在大驱动齿轮上的扭矩，公斤∙厘米；d 1——大驱动齿轮的节圆直径，厘米。
这里应指出：经电动机、减速器、大驱动齿轮传来的扭矩，是供前后辊加工胶料的需要，故由前后辊筒共同承担。
即 M k ＝M k1+M k2公斤∙厘米M k1=9740011n N 公斤∙厘米 M k2=9740022n N 公斤∙厘米式中 M k ---大驱动齿轮的扭矩，公斤∙厘米；M k1、M k2——前、后辊扭矩，公斤∙厘米；N 1、N 2——后、前辊消耗功率，千瓦；n 1、n 2——后、前辊转数，转/分。
在炼胶时可粗略地认为M k1＝M k2圆周作用力的水平分力和垂直分力分别为：P x ＝P ·cos α'公斤P y ＝P ·sin α'公斤式中 α'——大小驱动齿轮轴线与垂直线偏移角（一般α'＝15～200）。
化工设备第二章-力学基础第二讲
结构和构件既要满足强度要求，也要满足刚度要求。 工程中一般以强度控制设计，然后校核刚度。
结构/构件强度的控制参量是应力 工作应力： 构件在可能受到的最大工作载荷作用下的应力。 ( 由力学分析计算得到 ) 极限应力： ys 、 b 材料可以承受的强度指标。 塑性材料： ys ； 脆性材料： b ( 通过材料力学性能的实验得到 ) 强度判据： ( 作用 抗力 )
如果杆件受到的外力多于两个，则杆件不同部分 的横截面上有不同的轴力。
F 1 1 F 1 F 2 2F 2 1 2F 2 2F 3 F
2
3
FN1=F
FN 3 F
3 F 3
FN 2 F
（压力）
轴力图——表示轴力沿杆件轴线变化规律的图线。
Ⅰ f30 f20 4kN 6kN 3kN f10 2kN
三、平面汇交力系
凡各力的作用线均在同一平面内的力系，称为平面力系。各 力的作用线全部汇交于一点的平面力系，称为平面汇交力系。 如图2－11所示，滚筒、起重吊钩受力都是平面汇交力系，它 是最基本的力系。
(1)力在坐标轴上的投影
设力F作于物体的A点，如图2-2（a）所示。在力F所在的平面内取直角坐 标系，从力F的两端A和B分别向轴作垂线，得垂足a和b。线段ab称力F在x轴上的投 影，用Fx表示。同理，从A、B两点分别向y轴引垂线，得到垂足、，线段称为力F 在y 轴上的投影，用Fy表示。
（2）拉压杆件的强度设计
依据强度条件，进行强度设计，包括：
1) 强度校核 =FN/A[] 对初步设计的构件，校核是否满足强度条件。 若强度不足，需要修改设计。 2) 截面设计 AFN/[] 选定材料，已知构件所承受的载荷时， 设计满足强度要求的构件的截面面积和尺寸。 3) 确定许用载荷 FNA[] 已知构件的几何尺寸，许用应力，计算结构或
滚筒承载能力计算
滚筒承载能力计算全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：一、滚筒承载能力的定义滚筒承载能力是指一个滚筒在工作过程中所能承受的最大载荷。
其大小直接影响到设备的使用寿命和安全性能。
滚筒的承载能力与其结构设计、材料强度、制造工艺等因素密切相关，因此在进行承载能力计算时需要考虑这些因素。
滚筒的承载能力通常由两部分组成：静载能力和动载能力。
静载能力是指在不考虑载荷变化和振动的情况下，滚筒所能承受的最大静态负荷；动载能力则考虑了载荷变化和振动的影响，是指在工作状态下，滚筒所能承受的最大动态载荷。
在实际工程中，通常要同时考虑静载和动载的影响，以确保滚筒能够安全可靠地工作。
滚筒承载能力的计算方法多种多样，具体的选择取决于滚筒的结构类型、工作条件、载荷类型等因素。
下面将介绍几种常见的计算方法：1. 等效静载法等效静载法是一种简单直观的承载能力计算方法，通常适用于无特殊载荷要求的滚筒。
其具体计算步骤如下：（1）根据滚筒的结构参数和材料强度等数据，计算出其静态弯曲载荷和扭转载荷；（2）将滚筒的静态载荷转化为等效静载，即将扭转载荷和弯曲载荷按一定比例合成为一个等效静载；（3）根据等效静载和滚筒的接触载荷等数据，计算出滚筒的静载承载能力。
2. 动态载荷法动态载荷法适用于需要考虑载荷变化和振动影响的滚筒，通常适用于高速旋转和频繁载荷变化的情况。
其具体计算步骤如下：（1）根据滚筒的工作条件和载荷类型，确定滚筒所受动态载荷的大小和变化规律；（2）根据动态载荷的变化规律和滚筒的结构参数，计算出滚筒在动态载荷下的应力分布和变形情况；（3）根据滚筒的应力分布和应变情况，确定其动态承载能力。
3. 综合计算法通过以上介绍，相信读者对滚筒承载能力计算有了更深入的了解。
在实际工程中，选择适合的承载能力计算方法和合适的滚筒，对设备的安全性和稳定性具有重要意义。
希望读者能够在工程设计和制造中谨慎选择，并做好相应的承载能力计算工作，确保设备的长期稳定运行。
橡胶的压延工艺
压型工艺示意图
3. 工艺要点
a.配合：控制含胶率，含胶率不宜过高， 否则花纹的清晰度不好。 b.工艺：控制可塑度、热炼程度、返回胶 掺用比，提高辊温、降低转速。 c.冷却：采取急冷使花纹定型，防止塌扁。
胶布的压延－纺织物挂胶
• 纺织物的挂胶：利用压延机将胶料覆盖于 纺织物表面，并渗入织物缝隙的内部，使 胶料和纺织物紧密结合在一起成为胶布的 压延作业。
三辊压延机压片
胶料
胶料
存胶 胶片 胶片
2
中下辊间无积存胶 中下辊间有积存胶
2） 四辊压延机压片
• 适用于厚度范围在0.04～ 1.00mm的胶片。 • 压延精度高，但压延效应大。
3．影响压片质量的因素
• 辊温：辊温高，流动性好，表面光滑；过高易产生气泡和 焦烧现象。辊温须依生胶品种、可塑度及配方含胶 率而定。 • 辊速：压延速度快，生产效率高，压延收缩率也大。 • 可塑度：可塑度大，流动性好，半成品表面光滑，压延 收缩率低。 • 含胶率：含胶率高，压延收缩率大，表面不光滑。 • 辊筒速比:中、上辊有速比，有助于消除气泡， 中、下辊等速,保证胶片的光滑程度。 • 生胶品种:NR的压延特性较好，容易压延； 合成橡胶压延要困难一些。
4. 不同橡胶的压片特性-1
NR:容易压延,表面光滑,收缩率小,气泡少; SBR:收缩率大,表面粗糙,气泡多且难排除; 适当提高可塑度;加增塑剂;加碳酸钙等; CR:收缩率大,易焦烧和粘辊;高精度要求时,采用高温塑性 态压延(大于90℃),低精度用低温弹性态压延(70℃以 下),无气泡,但收缩率大; NBR:收缩剧烈,表面粗糙; 增长热炼时间,多加增塑剂(50份),多填充软质炭黑或 活性碳酸钙;填料用量不低于50份,大片供胶.
2.补偿方法 （1）中高度法（凹凸系数法） （2）轴交叉法 （3）辊筒预弯曲法
滚筒压力简易算调法合集
滚筒压力简略算调法我接触过很多胶印印刷工，在印刷纸张的厚度改变时而进行的印刷压力调理时不过纯真抽减橡皮滚筒上的包衬 , 也有把抽减下来的包衬加在印版滚筒上，好象简单有时也能起到作用，但这些只好在纸张变化范围很小的状况下能够见效（其实印版滚筒与水胶辊、墨胶辊的压力已经增大，必然影响印版自己的耐用率，短版活的影响基本不会感觉到）。
假如纸张的厚度变化很大，这样简单的抽减包衬就是不对的了。
其实任何一台胶印机都有一个理论压力的。
我们要在这个理论压力的基础长进行多种调理（调理空隙、改变包衬）来达到理想的印刷压力以知足印刷要求的，本文将以某机型的基本参数为例，介绍理论压力的计算公式、厚纸的粗约计算公式、厚纸的精准计算公式及一组试验数据，以期印友们能在实践工作中灵巧运用：例：某机型的技术参数以下：空隙：印版滚筒与橡皮滚筒之间 3.70 mm橡皮滚筒与压印滚筒之间 3.05 mm包衬：印版滚筒 ( 含印版、衬纸 ) 0.65 mm橡皮滚筒（含橡皮、衬呢、衬纸） 3.25 mm有了这些技术参数，我们能够用一个简单的公式来进行理论压力的计算：理论压力的计算公式：包衬之和—空隙 =压力计算：第一计算压印滚筒与橡皮滚筒之间的压力代入数据： 3.25-3.05=0.20(mm)其次计算印版滚筒与橡皮滚筒之间的压力代入数据： 3.25+0.65-3.70=0.20(mm)三个滚筒在不印刷的状况下，相互之间的压力均是。
但在正常印刷时，压印滚筒与橡皮滚筒之间还应当加上一张正常的印刷用纸（标准印刷用纸）的厚度，那压印滚筒与橡皮滚筒之间的印刷压力是。
结论：这类机型的印刷压力就应当保持在上述计算的范围内，也就是印版滚筒与橡皮滚筒之间，橡皮滚筒与压印滚筒之间。
假如我们印刷的纸张的厚度小于时，我们能够不进行任何调理与抽减包衬。
印刷薄纸时，印刷压力原来就应当小些，因此我们不必进行调理就能保证薄纸的印刷压力的，因为我们最小的压力也能保证在。
假如我们印刷的纸张厚度大于小于时，我们能够按以下公式进行调节：厚纸的粗约（只调理空隙，不抽包衬）计算公式：X=3.05+纸厚式中： X 印刷厚纸时要求调理的橡皮滚筒与压印滚筒之间的空隙假如我们印刷的纸张厚度大于以上时，我们能够按以下公式进行调理：厚纸的精准（既调理空隙，又抽减包衬）计算公式：X=3.05+纸厚— 0.10 —BB=（纸厚— 0.10 ）/10式中： X 印刷厚纸时要求调理的橡皮滚筒与压印滚筒之间的空隙。
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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。