В зависимости от схемы нагружения принцип работы плавающего вала заключается в следующем. При отсутствии внешнего давления на вал рубашка, опирающаяся на внутренние самоустанавливающиеся роликоподшипники, под действием усилия от собственной массы прогибаются вниз.
Сердечник плавающего вала под действием усилия от собственной массы и массы рубашки, опирающейся на него, также прогибается вниз, как показано на рисунке 17.4.
Если в расположенной в верхней части плавающего вала напорной камере, будет создано гидравлическое давление, равное по величине усилию от массы рубашки, то за счет обратного прогиба рубашка примет прямолинейную форму и будет опираться на слой масла, на котором она как бы плавает в соответствии с рисунком 17.5.
Рисунок 17.5 – Схема обратного прогиба рубашки вала
В этом случае оба внутренних подшипника будут разгружены, а усилие от массы рубашки через слой масла будет восприниматься по всей длине камеры сердечником.
В случае, если на плавающий нижний вал будет опираться верхний вал без дополнительного усилия прижима согласно рисунку 17.6, то гидравлическое давление в камере должно возрасти на величину, равную усилию от массы верхнего вала.
Рисунок 17.6 – Схема нагружения нижнего плавающего вала
Линия контакта между валами будет прямой, внутренние подшипники разгружены и система будет находиться в равновесии.
При действии на верхний вал усилия дополнительного прижима, приложенного к цапфам вала, давление между валами повышается и в верхнем валу возникает изгибающий момент, в результате чего последний прогибается. Давление по концам вала становится больше, чем в середине, и внутренние подшипники вала нагружаются.
Для получения равномерного распределения давления по линии контакта между валами гидравлическое давление в камере необходимо увеличить на величину давления прижима верхнего вала и усилия, требуемого для прогиба рубашки, равного прогибу верхнего вала (показано на рисунке 17.7).
Рисунок 17.7 – Схема прогиба верхнего и нижнего валов
В этом случае линия контакта валов будет представлять собой кривую прогиба верхнего или нижнего вала. Следовательно, равномерное линейное давление между валами с нагруженным верхним валом будет обеспечено в том случае, если гидравлическое давление в напорной камере будет равно по величине усилию от массы рубашки, верхнего вала, усилию дополнительного прижима верхнего вала и давлению, необходимому для прогиба рубашки. При этом внутренние подшипники будут разгружены, а гидравлическое давление будет восприниматься сердечником.
Опыт эксплуатации плавающих валов показал их безусловные преимущества. Обеспечивая равномерное давление между валами прессов, можно добиться равномерных показателей качества (толщины, лоска, гладкости, сухости и др.) по всей ширине бумажного полотна, быстро менять режим работы прессов. Констатируя преимущества плавающих валов, нельзя не отметить, что себестоимость этих валов и эксплуатационные затраты значительны. Применять эти валы экономически целесообразно на машинах обрезной шириной полотна свыше 3 – 4 метров и на машинах, вырабатывающих бумагу, к которой предъявляются повышенные требования по равномерности толщины и гладкости.
1 В этом и дальнейших выражениях для прогибов учтена только деформация рабочей части валов от изгибающего момента; для коротких валов следует учесть прогиб и от поперечных сил.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.