Wrijvingsverhouding van de tweewalsrubbermolen: Controleer de daadwerkelijke schijfindeling

Een freesrevisie begint meestal met een verzoek om een vervangende reductie. De molen draait al jaren met een licht oneffen plaat en een band van ongesneden materiaal langs één rand, De oorspronkelijke wrijvingsverhouding was ingesteld op ongeveer 1,35:1 op de tekening, En de aanname is dat een nieuwe versnellingsbak het zal herstellen. De verhouding en de symptomen hier zijn tijdelijke aanduidingen voor de bouw, geen registratie van een specifieke molen.

In die situatie heeft de vervangende remboel misschien niets te maken met de wrijvingsverhouding, en uitzoeken of dat wel zo is, kost één berekening en één blik op de schijfindeling.

Het uitwerken van waarom kost één berekening, Een blik op de aandrijfindeling, en één eerlijk antwoord over wat verandert als een rol opnieuw wordt geslepen. Het resultaat is een schonere manier om een freesaandrijvingsspecificatie te schrijven.

Begin met de verhouding waar je echt om geeft

De wrijvingsverhouding op een tweewalsmolen wordt bepaald door de oppervlaktesnelheid, niet op basis van assnelheid. Wat de verbinding in de nip ervaart, is de relatieve snelheid van de twee roloppervlakken waar ze elkaar ontmoeten. Dat is de hoeveelheid die schuif veroorzaakt, en Shear is de reden dat de molen überhaupt werkt.

De relatie is eenvoudig genoeg om in één regel te schrijven. De snelheid van het oppervlak bij het rolvlak is

*v* = π × *D* × *n*

waarbij *D* de roldiameter is en *n* de rotatiesnelheid. De wrijvingsverhouding is daarom

*v*snel / *v*langzaam = (*D*snel × *n*snel) / (*D*langzaam × *n*langzaam)

Kijk nu naar de structuur van die uitdrukking. Als de twee rollen dezelfde diameter hebben, de diameters maken gelijk en de wrijvingsverhouding neemt af tot de verhouding van rotatiesnelheden. Dat is het geval in de meeste productiemolens, En daarom worden de twee nummers zo vaak door elkaar gebruikt in de werkplaats.

De annulering is een samenloop van de geometrie, geen algemene waarheid. Het moment waarop de diameters verschillen, het houdt op met houden.

Een uitgewerkt voorbeeld op gelijke worpen

Neem een frees met twee 400 mm rollen. De snelle rol draait bij 24 tpm, De langzame rol bij 17,85 tpm.

• *n* verhouding: 24 / 17,85 = 1,344
• Oppervlaktesnelheid, Snelle rol: π × 0,400 × 24 = 30,16 m/min
• Oppervlaktesnelheid, Langzame rol: π × 0,400 × 17,85 = 22,43 m/min
• *v* verhouding: 30,16 / 22,43 = 1,345

De twee verhoudingen komen overeen binnen afronding. Op deze machine, de naamplaat is 1,35:1 beschrijft zowel de snelheidsverhouding als de wrijvingsverhouding, en een operator kan de wrijvingsverhouding controleren met een toerenteller en een rekenmachine.

Dezelfde molen is na één walsbeurt opnieuw gemalen

Slijp nu de snelle rol opnieuw tot 392 mm. De 8 mm is een demonstratiefiguur die is gekozen om de rekenkunde zichtbaar te maken, geen standaardversie; hoeveel er in de praktijk afkomt, hangt af van hoe ver het oppervlak is versleten en van de minimaal toegestane diameter van de rol. De assnelheid is ongewijzigd, Omdat de assen, tandwielen, en reducer zijn ongewijzigd.

• Oppervlaktesnelheid, Snelle rol: π × 0,392 × 24 = 29,56 m/min
• Oppervlaktesnelheid, Langzame rol: π × 0,400 × 17,85 = 22,43 m/min
• *v* verhouding: 29,56 / 22,43 = 1,318

De snelheidsverhouding is nog steeds 1,344. De wrijvingsverhouding is nu 1,318. De verbinding heeft ongeveer 2 procent minder relatieve snelheid dan voorheen, en niemand schakelde ook maar één versnelling.

Die 2 procent is klein, en op zichzelf verklaart het niet een molen die stopt met werken. Maar het toont het principe aan, en de hoofdschalen. Maal beide rollen opnieuw met verschillende hoeveelheden, of vervang een rol door een reserve die van een andere machine kwam, en de drift wordt groter. Een molen die twee keer is herbouwd, heeft vaak een wrijvingsverhouding die niet meer overeenkomt met de tekening, en geen enkel onderdeel in de schijf is schuldig.

Waar de twee snelheden eigenlijk vandaan komen

Hier is het deel dat het vaakst kwijt raakt wanneer iemand op zoek gaat naar een verkleiner. Op een zeer veelvoorkomende molenbaan, De wrijvingsverhouding wordt niet geproduceerd door de hoofdreductor. Het wordt stroomafwaarts geproduceerd. Dat is één regeling in plaats van een universele, en de uitzonderingen zijn geen voetnoten: een ingebouwde differentiële twee-uitgangsreductor, of twee rollen die onafhankelijk worden aangedreven door afzonderlijke motoren, stelt de verhoudingsrelatie vast binnen de schijf zelf, En in die machines is de wrijvingsverhouding echt onderdeel van de verantwoordelijkheid van de schijf. Welke opstelling een bepaalde molen heeft, is een vraag voor de tekeningen, en het antwoord verandert wat de rijofferte moet dekken.

Wat volgt beschrijft de eerste opstelling, Omdat het de plek is waar de verwarring het meest kostbaar is.

De motor is gekoppeld aan de hoofdreductor. De uitgangsas van de reducer draagt een klein tandwiel. Dat tandwiel drijft een ketting aan naar een groot tandwiel op de achterste rol. Tot nu toe wordt de snelheid van de achterste rol bepaald door het motortoerental gedeeld door de reductieverhouding, dan door de kettingverhouding.

Daarna gaat de kracht over naar de voorste rol. Aan het uiteinde van de achterste rol zit een paar tandwielen, één op elke rolas, die met elkaar in elkaar opgingen. Dit zijn de overbrengingstandwielen. Ze stellen de snelheid van de voorste rol in ten opzichte van de achterste rol, en omdat ze een tandwielpaar zijn met vaste tandentellingen, die relatieve snelheid wordt bepaald door bewerking, niet door aanpassing.

Lees de gevolgen van die lay-out af.

De reducer stelt het rolsnelheidsniveau in. Verander de reductieverhouding en beide rollen versnellen of vertragen samen. De molen draait over het algemeen sneller of langzamer.

De overbrengingstandwielen bepalen het verschil tussen de rollen. Verander het aantal tanden en de wrijvingsverhouding verandert. Het totale snelheidsniveau kan nauwelijks bewegen.

Dit zijn twee onafhankelijke functies die worden uitgevoerd door twee verschillende componenten. Een offerte voor een hoofdreductor is een offerte voor de eerste van hen. Het kan het tweede niet aanpakken, en het moet niet zo worden beschreven dat het wel zo is.

Welke van die architecturen een fabriek daadwerkelijk heeft, bepaalt wat de drive quote moet dekken, En daarom is een Twee-rol open mengmolen versnellingsbak wordt gespecificeerd tegen het rolsnelheidsniveau, terwijl een ingebouwde differentiële versie noodzakelijkerwijs meer van de verhouding vraagt. Beide zijn legitiem; ze beantwoorden verschillende delen van de specificatie.

Dit verklaart ook een patroon dat zich in de dienst voordoet.. Een molen waarvan de reductor wordt vervangen door een eenheid met een andere verhouding, zal op een andere snelheid draaien, en de operator zal het meteen opmerken. Een molen waarvan de wrijvingsverhouding is afgedreven omdat een wals opnieuw is gemalen, zal op dezelfde snelheid draaien en een subtiel andere plaat produceren, en de operator merkt het mogelijk wekenlang niet. Het eerste probleem meldt zich aan. De tweede niet.

Wat de wrijvingsverhouding doet met de verbinding

Het is goed om duidelijk te maken waarom deze parameter bestaat, omdat het bepaalt welke wijzigingen acceptabel zijn.

Rubberen mengsel dat de nip binnenkomt, wordt meegesleurd door het snellere roloppervlak en tegengehouden door het langzamere oppervlak. Het snelheidsverschil betekent dat het materiaal door een zone gaat waar aangrenzende lagen met verschillende snelheden bewegen. Die snelheidsgradiënt is schuif, en herhaalde passage erdoorheen doet twee dingen: Het breekt het moleculaire netwerk af, wat de plasticiteit verhoogt en de verbinding bewerkbaar maakt bij het volgende proces, en het vouwt en mengt het materiaal terwijl het wordt omwikkeld en terugkomt.

Een frees die op te lage wrijvingsverhouding draait, onderbelast de compound. Hij komt stijf van de molen, met zichtbare onvermengde gebieden, en hij gedraagt zich slecht stroomafwaarts. Een molen die op te hoge verhouding draait, genereert meer warmte dan de koeling kan verwijderen, en de samengestelde schroeien of het laken scheurt.

Productiemolens draaien meestal rond de 1,1:1 tot 1.4:1 als vuistregel in het veld in plaats van een vaste specificatie, met laboratoriummachines die bredere aanpassingen bieden om het effect op een kleine batch te bestuderen. De exacte verhouding is een samengestelde en procesbeslissing, en het mechanische ontwerp van de molen moet dit leveren. Daarom bestaan de overbrengingstandwielen als aparte, vervangbaar paar in plaats van in de reducer te worden gefreesd.

Een molen controleren voordat je een offerte opvraagt

De praktische reeks, wanneer een molen een nieuwe reductor nodig heeft of wordt beoordeeld op een snelheidsverandering, is om eerst de daadwerkelijke wrijvingsverhouding te meten en deze te vergelijken met wat het proces nodig heeft. Als de twee verschillen, Een nieuwe reducer zal het niet oplossen.

Die laatste rij verdient een opmerking. Een versleten rol is geen cilinder. Het kan vatvormig zijn door jaren thermisch cyclus, of taps toelopen door ongelijke belasting. De oppervlaktesnelheid aan de rand van een gekroonde rol verschilt van de oppervlaktesnelheid in het midden, ook al is de assnelheid constant, Omdat de diameter verschilt. Dit verschijnt als een plaat die in dikte varieert over de breedte en vaak verkeerd wordt gediagnosticeerd als een probleem met een reductie of lager..

De specificatie zo schrijven dat deze overeenkomt met de machine

De output van deze analyse is een specificatie die de twee functies scheidt, Dat is hoe een reducer-offerte eruit zou moeten zien.

Voor de reducer, Wat telt is de invoersnelheid en het vermogen, Uitgangssnelheid, Uitgegeven koppel, De radiale belasting van het kettingtandwiel, De afmetingen van de as en sleutelweg, Montagepositie en oriëntatie, en smeringsmethode. De uitgaande snelheid bepaalt het rolsnelheidsniveau; Niets over de wrijvingsverhouding speelt een rol.

Voor de wrijvingsverhouding, Wat telt is het tandwielpaar op de roll-uiteinden: Tandtellingen, Middenafstand vanaf de rolopstelling, Oppervlakte-breedte, Materiaal, en of een tweede paar nodig is voor een andere verbinding. Dit is een aparte regel, en bij een fabriek die wordt herbouwd voor een nieuw product, is het vaak het item dat vervangen moet worden.

Voor de roloppervlakken, Wat telt is de stroomdiameter over het gezicht, de kroon of vlakke profiel, en hoeveel materiaal er overblijft voordat de rol onder het minimum komt.

Welk nummer was fout, en wat het kost

Twee getallen beschrijven een tweewalsmolenaandrijving, en ze verwarren is maar in één richting duur.

Heb het rolsnelheidsniveau verkeerd, En de molen vertelt het je meteen. Het laken valt er met het verkeerde tempo af, De compound brengt de verkeerde tijd door in de NIP, en de operator merkt het binnen de eerste batch op omdat de output veranderde. De reducer werd gespecificeerd tegen de verkeerde ingang, En de fout is luid.

Zet de wrijvingsverhouding verkeerd, en niets kondigt het aan bij de machine. De molen draait op de juiste snelheid, De motor trekt normale stroom, En het vel kan er acceptabel uitzien op de rol. Wat veranderd is, is de afschuif die het compound ziet, en dat stroomafwaarts kan opduiken als onderbewerkt of verschroeid materiaal. Hoe ver stroomafwaarts, In welke vorm, en hoe snel procesvragen zijn in plaats van drijfvragen, en het bezinken ervan vereist samengestelde tests; Het punt hier is dat het bewijs niet tot de reducer uitkomt., Dus de reducer wordt van schuld ontlast voordat de verhouding ooit wordt gemeten.

Die asymmetrie is de reden waarom de wrijvingsverhouding de meting verdient, zelfs wanneer de reductor het onderdeel is dat wordt vervangen. Een molen waarvan de wrijvingsverhouding door twee revisies en drie hervermalingen is gedreven, produceert geen defect dat terug naar de aandrijving wijst, en geen enkel offerteproces vangt het op, Omdat het quoteproces over de reductor gaat en de wrijvingsverhouding geen reductie-eigenschap is.

De meting die het verhindert is kort. Snelheid van elke rol bij stationaire toestand, genomen met een toerenteller of een optische opname op welke veilige manier dan ook die de site toestaat voor roterende machines; micrometer over elke rol op verschillende punten langs de zijde met de frees stilstaande; en de twee oppervlaktesnelheden berekend op basis van wat die instrumenten lezen in plaats van wat de tekening aangeeft. Als de berekende ratio overeenkomt met de procesvereiste, De vervanging van de reducer is een mechanische kwestie en niets meer dan. Als dat niet zo is, De schijf kan gevraagd worden iets te repareren dat het nooit heeft gecontroleerd.

Beide specificaties kunnen vervolgens worden geschreven tegen de functie die elke component uitvoert, Zij aan zij ontwikkeld uit dezelfde set rolmetingen: de reductor tegen het snelheidsniveau, het overbrengingstandwielpaar tegen de schuif. Een enkel versnellingsbakoverbrengingsgetal kan geen twee-rol-aandrijving beschrijven, En een molen die op één nummer is herbouwd, is een molen die met de juiste snelheid draait met de verkeerde schuif zolang niemand hem meet.

De metingen zijn het startpunt van dat gesprek in plaats van een voorloper ervan. Roldiameters over het oppervlak, de assnelheid van elke rol in stationaire toestand, De tanden van de tandverhouding tellen, en de bestaande naamplaatjes van de reductor en motor zijn voldoende om aan te geven welke van de twee specificaties daadwerkelijk open is. Of er een vervanging of snelheidsverandering wordt overwogen, Stuur de huidige schijfindeling met die cijfers kunnen de twee vragen afzonderlijk worden beantwoord in plaats van in één verhouding te worden samengevoegd.