Cambiamenti del gap del rullo del calendario: Cosa deve contenere l'accoppiamento di trasmissione?

Un calendario è insolito tra le macchine azionate in quanto la sua geometria di funzionamento cambia durante il normale funzionamento. Il gap di rollio è regolabile, i tiri si muovono apposta uno rispetto all'altro, e alcuni di essi possono essere ampiamente aperti per l'infilatura e chiusi per la produzione. Ognuna di queste posizioni è una posizione in cui la trasmissione deve lavorare.

La maggior parte delle specifiche della trasmissione è scritta per una condizione di allineamento, Di solito quello in cui la macchina si trova quando viene assemblata e controllata. Un calendario non ha una condizione di allineamento unica. Ha un raggio d'azione, e l'intervallo è limitato dalle posizioni in cui nessuno effettua una misurazione, Perché sono transitorie, o imbarazzante, o semplicemente non dove era impostata la macchina.

La domanda che vale la pena porsi prima che venga specificato o modificato un azionamento calendario non è ciò che l'accoppiamento può compensare. È ciò che l'accoppiamento viene richiesto per compensare nella peggiore posizione di rollio, e se la risposta rientri nella capacità nominale dell'accoppiamento.

Cosa può e non può assorbire un accoppiamento

Inizia dal punto che mette fine rapidamente alle discussioni. La capacità di un accoppiamento flessibile di accogliere offset parallelo, Disallineamento angolare, e lo spostamento assiale è una proprietà del progetto di quell'accoppiamento, e all'interno di un progetto, delle sue tolleranze. Non esiste una cifra generale per "quanto disallineamento richiede un accoppiamento flessibile," perché la risposta dipende interamente da quale accoppiamento.

Ciò è dichiarato direttamente nelle linee guida tecniche pubblicate dai produttori di apparecchiature per l'allineamento laser, che prosegue descrivendo cosa succede quando si raggiunge il limite. Una volta esaurito il range di funzionamento consentito di un accoppiamento, Vibrazioni secondarie e forze di ripristino aumentate compaiono anche quando il disallineamento è tecnicamente ancora entro il limite. Queste forze agiscono sui cuscinetti e sulle guarnizioni di entrambe le macchine, e nei casi estremi sugli alberi stessi.

La conseguenza pratica è che rimanere entro il rating indica se l'accoppiamento può funzionare, Non su quanto durerà. Un accoppiamento disallineato genera forze di ripristino continuamente per tutto il tempo in cui ruota, e queste forze crescono con lo spostamento invece di rimanere a un livello fisso. Devono andare da qualche parte, e dove vanno è nei cuscinetti e nelle guarnizioni su entrambi i lati. Quanto tempo di vita questo è una questione che i dati del produttore del giunto applicano a tale accoppiamento; Quello che la geometria può dire è che le forze sono presenti e che scalano con lo spostamento.

Le forme di disallineamento meritano di essere nominate con precisione, perché i motori calendari li producono tutti. Lo spostamento parallelo significa che i due assi dell'albero sono spostati lateralmente ma rimangono paralleli. Il disallineamento angolare significa che gli assi si incontrano ad angolo. Lo spostamento assiale significa che le estremità dell'albero si muovono verso o lontano l'una dall'altra. Le installazioni reali combinano tutte e tre le installazioni, in proporzioni che cambiano man mano che la macchina si muove.

Il disallineamento non si presenta mai come disallineamento. Arriva come rilevamento e guarnizione di emergenza, Usura di accoppiamento, Guarnizioni che perdono, bulloni di fondazione allentati e una lettura di vibrazione che continua a salire. Quindi viene riparato componente per componente per anni, senza che la geometria venga mai misurata. Su un calendario quella progressione scorre più velocemente, perché lo spostamento all'accoppiamento non è un errore fisso ma una variabile che si muove con il gap di rollio. Un accoppiamento che è comodo nell'impostazione di produzione può posizionarsi al limite della sua gamma nella posizione utilizzata per filettare la macchina.

Perché un calendario produce intenzionalmente un disallineamento

Sulla maggior parte delle macchine, Il disallineamento è un errore. Su un calendario, Alcuni di essi sono progettati in.

I rulli non sono fissi in posizione. La funzione principale di un calendario è far passare il materiale attraverso uno spazio controllato tra rulli rotanti, e quel gap si crea muovendo i tiri l'uno rispetto all'altro. A seconda del tipo di macchina, Questo può significare che un tiro si aggiusta rispetto a un tiro fisso, diversi rulli si aggiustano, oppure si può aprire l'intero stack di rulli. Le disposizioni dei rulli stesse variano molto: Due rulli, Tre rulli, Quattro rulli, e esistono macchine a cinque rulli, in L, L invertita, F, Z, e configurazioni S, e ciascuno posiziona le connessioni dei motori in punti diversi con geometrie differenti.

Il modo in cui i rulli vengono azionati è una questione specifica della macchina. Alcuni calendari azionano ogni rullo dal proprio motore o dalla propria uscita del cambio, alcuni azionano diversi rulli da un albero di linea comune con ingranaggi fissi tra di essi, e alcuni combinano i due. Quali sono le velocità, e se ogni tiro può essere impostato indipendentemente, è una questione per i disegni della macchina piuttosto che una proprietà generale dei calendari.

Dove le velocità differiscono, Di solito seguono un profilo attraverso lo stack piuttosto che un singolo valore: I rulli down-stack di solito scorrono progressivamente più velocemente per mantenere una leggera tensione o sovravelocità nella teglia mentre passa da un taglio all'altro, con i rapporti esatti stabiliti dal materiale e dal prodotto. Il profilo non è un insieme universale di numeri. È scritto per un composto specifico e un prodotto specifico, ed è una delle prime cose che un fornitore di una determinata macchina specificherà e che un articolo generale non può. Una trasmissione deve poter sostenere il profilo necessario alla macchina, inclusi nell'ultimo rotolo, Il decollo, Il raffreddamento, e l'avvolgimento.

Quindi un rotore di calendario deve fornire diverse velocità di uscita contemporaneamente, a tiri che si muovono l'uno rispetto all'altro, attraverso accoppiamenti il cui disallineamento cambia man mano che si muovono, mentre trasmette la coppia necessaria per tagliare il materiale nel nip.

Questa combinazione è il motivo per cui la trasmissione su un calendario è più sensibile alla geometria rispetto alla trasmissione di una macchina con centri di rullo fissi.

L'albero intermedio non è un trasmettitore di forza ideale

Dove un albero cardano o un albero intermedio a doppia giunzione collegano un cambio a un rullo, C'è un aspetto di comportamento meccanico che vale la pena comprendere prima di specificarlo.

Un singolo giunto universale produce una velocità di uscita non uniforme: Man mano che l'angolo del giunto aumenta, La velocità dell'albero di uscita oscilla due volte per ogni rotazione in ingresso, con l'ampiezza che cresce con l'angolo dell'articolazione. Un doppio giunto universale disposto correttamente, con i due angoli di giunzione uguali e i giochi nella fase corretta, annulla quell'oscillazione e produce un'uscita uniforme.

Le installazioni reali raramente raggiungono la perfetta uguaglianza, perché la geometria cambia man mano che i tiri si muovono. Un albero intermedio tra due giunti universali quindi trasporta momenti flessivi., derivante dall'attrito della giunzione e dalle fluttuazioni di velocità prodotte dagli angoli della giunzione, e questi effetti rompono la relazione lineare ideale tra input e output.

I momenti di flessione sono ciò che conta per il cambio. Non restano nel pozzo. Sono reagiti alle estremità dell'albero, il che significa che caricano l'albero di uscita del cambio e i suoi cuscinetti, e il cuscinetto di estremità rotolante, con forze che non facevano parte del calcolo della coppia. Un cambio dimensionato per la coppia e installato con albero cardano a grande angolo di giunzione deve trasportare un carico radiale e momentaneo che nessuno specifica.

Il meccanismo vale la pena di essere preso sul serio perché il percorso di carico è facile da sottovalutare. Esiste un angolo di giunzione da accogliere, e tutto ciò che lo ospita produce una reazione da qualche parte, il che significa le forze di supporto del cuscinetto di uscita del cambio e del cuscinetto di estremità che nessuna coppia descrive. Maggiore è l'angolo del giunto attraverso la gamma di regolazione, più grandi sono quelle reazioni, e meno capacità portante rimane per il dovere su cui è stata calibrata.

Se un azionamento a calendario utilizza alberi a cardano, Gli angoli delle giunzioni nelle posizioni estreme di rotolo appartengono alla specifica. Se la macchina utilizza un accoppiamento flessibile, I parametri equivalenti sono lo spostamento e lo spostamento angolare in quelle stesse posizioni.

Controllo della posizione peggiore, Non la posizione di preparazione

L'esercizio produttivo consiste in un controllo posizione per posizione lungo l'intero intervallo di roll gap, E ci vuole meno tempo di quanto sembri.

Allora, per ogni accoppiamento, Confronta la compensazione richiesta con la capacità nominale dell'accoppiamento per lo spostamento parallelo, Disallineamento angolare, e lo spostamento assiale separatamente, e contro la classificazione combinata, che di solito è più restrittiva di qualsiasi singolo asse.

Il lato del cambio di questo confronto è dove un Cambio pesante per macchine di calentro Entra in carico nella specifica, E il motivo per cui entra qui invece che al calcolo della coppia è che la disposizione dei cuscinetti in uscita e la geometria delle estremità dell'albero sono ciò su cui agisce l'accoppiamento.

La tabella elenca sette posizioni, E la domanda pratica è da dove iniziare a misurare. La posizione peggiore non è automaticamente il gap più ampio. Dipende da dove si posizionano effettivamente gli assi del rullo nel range di regolazione, sulla lunghezza del fusto intermedio, su come il movimento termico e il vettore di aggiustamento si combinano, e su quali deviazioni si aggiungono nella stessa direzione e allo stesso posizionamento. In alcune macchine questo atterra nello spazio di filettatura, su altri in una posizione aperta a lato singolo utilizzata per il lavoro a corona, e su altri da qualche parte nel mezzo. Il modo per trovarlo è tracciare offset e angoli rispetto alla posizione del gap dai disegni della macchina stessa, con la lunghezza dell'albero e le indicazioni di regolazione su di essi, e prendiamo l'impostazione in cui il dislocamento combinato raggiunge il picco. Il divario produttivo è il caso di riferimento, non quella di governo, ed è la posizione in cui il problema è meno probabile di essere trovato.

Due voci di quella lista sono quelle che offrono sorprese.

Un rullo di rimessa modifica la geometria, ma non come appare a prima vista. La macinatura non muove l'asse del rullo. L'asse è tenuto dai cuscinetti e dalle loro alloggiature, e se non vengono toccati, l'asse non si muove. Ciò che cambia è la posizione della superficie del rotolo, che si ritira verso l'interno di metà riduzione del diametro in ogni punto attorno alla circonferenza. Su un rullo da 400 mm si riduce a 392 mm, La superficie si trova 4 mm più vicina alla propria linea centrale.

Dove l'asse si muove è dopo, e di una certa quantità imposta il meccanismo di regolazione invece del macinacaffè. Lo spazio tra due rulli è la distanza centrale meno i due raggi. Perdere 4 mm di raggio aprirebbe il gap di 4 mm, quindi un operatore che ripristina lo stesso spazio deve avvicinare i rulli di 4 mm, e questa regolazione sposta la carcassa e con essa l'asse. L'accoppiamento all'estremità di trasmissione vede il risultato di quella regolazione, non è il risultato della rilevigatura, e i due sono uguali solo se la macchina viene riposta allo stesso spazio. Un calendario si è resettato su un gap diverso, oppure un rullo cambiato con un di scorta di diametro diverso, Sposta l'estremità del disco in base a quanto richiesto dalla nuova impostazione. Un accoppiamento che era comodamente all'interno della sua potenza angolare nella vecchia impostazione può trovarsi all'esterno nella nuova, E nulla del disco è stato toccato per causarlo.

La crescita termica non è uniforme. I panini si scaldono; Custodie e telai funzionano meno caldi; Il cambio funziona alla propria temperatura. Ogni elemento cresce di una propria quantità nella propria direzione, e lo spostamento risultante all'accoppiamento è una somma vettoriale che non è prevedibile dall'espansione di un singolo componente. Una macchina allineata a freddo e lasciata a quella è una macchina il cui allineamento alla temperatura di produzione è sconosciuto.

Aiuta a ridurre la geometria a un solo numero, perché l'accoppiamento vede solo la distanza tra due estremità dell'albero. Prendi un rullo azionato attraverso un albero cardano da un'uscita del cambio, e supponiamo, per motivi di aritmetica, che si muova di 40 mm verso il cambio per colmare il gap; La corsa effettiva deriva dal meccanismo di regolazione, Non da questa cifra. L'angolo della giunzione del giunto varia di una quantità che dipende dalla lunghezza dell'albero, e il ritmo del cambiamento non è costante durante il viaggio: Lo stesso 40 mm all'inizio del raggio rappresenta un piccolo cambiamento angolare, e verso la fine dell'intervallo può essere più grande. Anche lo spostamento all'estremità del rollio cambia, perché l'asse di rollio si è spostato e l'albero del cambio non. Nessuna delle due figure è utile separatamente. Ciò con cui viene confrontata la classifica di accoppiamento è lo spostamento combinato nella posizione più estrema, e quella posizione è impostata dal colpo di regolazione, Non per il divario produttivo.

La custodia per la rilevigatura ha un secondo strato che è facile da non notare, ed è circa quale superficie la macchina considera il suo dato. Prendi la stessa rotoliatura da 400 mm a 392 mm, con la carcassa del cuscinetto lasciata dov'era. La superficie è arrivata in 4 mm; L'asse non si è mosso. Se la macchina imposta il suo spazio rispetto alla superficie del rotolo, la fessura si è aperta di 4 mm e l'operatore la chiude spostando la carcassa di 4 mm, che muove l'asse di 4 mm e muove con esso l'estremità di trasmissione. Se la macchina imposta il suo gap dal centro del rullo, Il divario è quello che dicono le posizioni nel settore abitativo, e l'operatore vede un prodotto che ha cambiato spessore senza che sia stata effettuata alcuna modifica. Stesso materiale di 4 mm, Due conversazioni completamente diverse sulla manutenzione, E quale scegli dipende dalla convenzione di disegno piuttosto che dalla macchina.

Il carico portante che segue

Perché il disallineamento genera forze di ripristino, e perché gli alberi di cardano generano momenti di flessione, I cuscinetti di uscita del cambio sono i componenti che pagano una geometria che si è spostata fuori intervallo.

Una specifica di cambio calendario che considera solo la coppia produrrà un'unità i cui cuscinetti sono adeguati alla coppia e marginali ai carichi radiali e momenti derivanti dall'accoppiamento. Il sintomo è il guasto del cuscinetto all'albero di uscita, che viene indagato come un problema di cuscinetti, Poi come problema di lubrificazione, e alla fine, se qualcuno misura l'allineamento attraverso il range del roll gap, come problema di geometria.

La misura che lo risolve è un controllo dell'allineamento dell'albero a ogni posizione di rollio, Non solo nella posizione di setup, con l'accoppiamento scollegato dal carico in modo che le vere posizioni degli alberi possano essere lette. È un lavoro mattutino su una macchina ferma e questo limita direttamente il problema.

Cosa può escludere la fase di disegno

La maggior parte dei risultati negativi su un disco calendario viene decisa prima che venga ordinata la scala, e si decidono per omissione piuttosto che per errore. Nessuno sceglie un accoppiamento che non possa mantenere l'angolo nella posizione di filettatura. Quello che succede è che nessuno controlla la posizione del filettamento, perché il disegno mostra l'impostazione di produzione e l'impostazione di produzione è dove la macchina trascorre il suo turno.

Tre domande nella fase di estrazione eliminano la maggior parte dei candidati.

Qual è lo spostamento a ciascuna estremità dell'intervallo di regolazione, e nella posizione aperta a lato singolo utilizzata per la regolazione della corona? Questi sono gli estremi dei candidati, e quale governi deve derivare dalla geometria piuttosto che da un'assunzione sulla larghezza. Se la risposta non è sul disegno, Non è nelle specifiche, Comunque la specifica sia completa. Questa va per prima perché è l'unica delle tre che può eliminare direttamente un candidato: un accoppiamento che non può assumere l'angolo nella posizione di governo non è un candidato, qualunque altra cosa possa fare.

Cosa cambia quando un tiro viene rimesso a terra? Ogni rullo in un calendario è un oggetto di usura, e il diametro a cui sarà smolata è un evento pianificato, non un incidente. La superficie si riduce con metà del diametro, Quindi ripristinare lo stesso spazio richiede la custodia, e quindi l'asse e l'estremità di trasmissione, per muoversi di quella quantità. Un accoppiamento scelto rispetto al diametro attuale, senza chiedere dove si posizionerà la custodia dopo la prossima rifinitura, viene scelta contro una condizione che non esisterà tra tre anni.

E qual è la geometria alla temperatura operativa? I panini si scaldono, Il cambio funziona alla propria temperatura, e il telaio funziona più freddo di entrambi. Lo spostamento all'accoppiamento a temperatura non è la somma di queste espansioni perché agiscono in direzioni diverse da ancoraggi differenti. Se l'unico record di allineamento è una lettura di configurazione a freddo, La condizione di funzionamento non è misurata.

Rispondi a queste tre e la trasmissione può essere specificata in base a un intervallo piuttosto che a un punto. Un calendario non ha una condizione di allineamento unica, Quindi un cambio e un accoppiamento scelti per una condizione vengono chiamati a mantenere un'autonomia per cui non sono mai stati previsti, e il guasto apparirà nella posizione che non è mai stata controllata.

Le tre risposte, più il telaio e il disegno del centro del rullo, il gap minimo e massimo, Le dimensioni dell'accoppiamento e dell'albero intermedio, Le temperature operative, e la disposizione di trasmissione per ogni rullo, Sono da ciò che deve essere costruito un preventivo per la trasmissione. Invia quel set e la gamma diventa la specifica invece che una nota a piè di pagina.