Two-Roll Rubber Mill Friction Ratio: Check the Actual Drive Layout

Una ricostruzione di un mulino inizia solitamente con la richiesta di un riduttore sostitutivo. Il mulino funziona da anni con una lastra leggermente irregolare e una fascia di materiale non tagliato lungo un bordo, Il rapporto di attrito originale era impostato a circa 1,35:1 sul disegno, e si presume che un nuovo cambio lo ripristini. Il rapporto e i sintomi qui sono segnaposto per la costruzione, non è una traccia di un determinato mulino.

In quella situazione, il riduttore sostituito potrebbe non avere nulla a che fare con il rapporto di attrito, E capire se lo faccia richiede un calcolo e un'occhiata alla disposizione del disco.

Elaborare il perché richiede un calcolo, Una panoramica alla disposizione dei motori, e una risposta onesta su cosa cambia quando un tiro viene rimesso. Il risultato è un modo più pulito di scrivere la specifica di un'unità di fresatrice.

Inizia dal rapporto che ti interessa davvero

Il rapporto di attrito su un mulino a due rulli è definito dalla velocità superficiale, Non per velocità dell'albero. Ciò che il composto sperimenta nel nip è la velocità relativa delle due superfici di rotolo in cui si incontrano. Cioè la quantità che produce il taglio, E la tecatura è il motivo per cui il mulino funziona.

La relazione è abbastanza semplice da essere scritta in una sola riga. La velocità superficiale sulla faccia di rollio è

*v* = π × *D* × *n*

dove *D* è il diametro di rotazione e *n* è la velocità di rotazione. Il rapporto di attrito è quindi

*v*veloce / *v*lento = (*D*veloce × *n*veloce) / (*D*lento × *n*lento)

Ora guarda la struttura di quell'espressione. Se i due rulli hanno lo stesso diametro, i diametri si annullano e il rapporto di attrito si riduce al rapporto tra le velocità di rotazione. Questo è il caso nella maggior parte dei mulini di produzione, ed è per questo che i due numeri sono spesso usati in modo intercambiabile nel negozio.

La cancellazione è una coincidenza di geometria, non una verità generale. Il momento in cui i diametri differiscono, Smette di tenere.

Un esempio risolto su tiri uguali

Prendi un mulino con due rulli da 400 mm. Il fast roll gira a 24 giri/min, Il rollio lento a 17,85 giri/min.

• Rapporto *n*: 24 / 17,85 = 1,344
• Velocità di superficie, Rotazione veloce: π × 0,400 × 24 = 30,16 m/min
• Velocità di superficie, Rollo lento: π × 0,400 × 17,85 = 22,43 m/min
• Rapporto *v*: 30,16 / 22,43 = 1,345

I due rapporti concordano all'interno dell'arrotondamento. Su questa macchina, la targhetta con il nome è 1.35:1 descrive sia il rapporto di velocità che quello di attrito, e un operatore può controllare il rapporto di attrito con un contagiri e una calcolatrice.

Lo stesso mulino dopo una rotulazione è stato rimastato

Ora riaffila il rullo veloce a 392 mm. L'8 mm è una figura dimostrativa scelta per rendere visibile l'aritmetica, Non un taglio standard; Quanto viene tolto in pratica dipende da quanto la superficie è consumata e dal diametro minimo consentito del rotolo. La velocità dell'albero è rimasta invariata, Perché gli alberi, Ingranaggi, e riduttore sono invariati.

• Velocità di superficie, Rotazione veloce: π × 0,392 × 24 = 29,56 m/min
• Velocità di superficie, Rollo lento: π × 0,400 × 17,85 = 22,43 m/min
• Rapporto *v*: 29,56 / 22,43 = 1,318

Il rapporto di velocità è ancora 1,344. Il rapporto di attrito è ora 1,318. Il composto mostra circa il 2% di velocità relativa in meno rispetto a prima, E nessuno ha cambiato una marcia.

Quel 2 percento è poco, E da solo non spiega un mulino che si ferma. Ma dimostra il principio, e le scale principali. Rimacina entrambi i rulli con quantità diverse, oppure sostituire un rullo con uno di scorta proveniente da un'altra macchina, e la deriva si allarga. Un mulino ricostruito due volte spesso ha un rapporto di attrito che non corrisponde più al disegno, e nessun componente del disco è responsabile.

Da dove provengono effettivamente le due velocità

Ecco la parte che più spesso si perde quando qualcuno va a comprare un riduttore. Su una disposizione di mulino molto comune, Il rapporto di attrito non è prodotto dal riduttore principale. Viene prodotto a valle di essa. Questa è una sola disposizione piuttosto che universale, e le eccezioni non sono note a piè di pagina: un riduttore differenziale a due uscite integrato, oppure due rulli azionati indipendentemente da motori separati, stabilisce la relazione di rapporto all'interno del disco stesso, E in quelle macchine il rapporto di attrito fa davvero parte della responsabilità della trasmissione. Quale disposizione abbia un determinato mulino è una questione per i suoi disegni, E la risposta cambia ciò che il preventivo del disco deve coprire.

Quello che segue descrive la prima disposizione, Perché è proprio quella in cui la confusione è più costosa.

Il motore si accoppia al riduttore principale. L'albero di uscita del riduttore trasporta un piccolo pignone dentato. Quel pignone aziona una catena a un grande pignone sul rullo posteriore. Finora la velocità del rullo posteriore è impostata dalla velocità del motore divisa per il rapporto del riduttore, allora tramite il rapporto della catena.

Poi il potere passa al rotolo frontale. All'estremità opposta del rullo posteriore c'è una coppia di ingranaggi, uno per ogni albero del rullo, Intrecciarsi tra loro. Questi sono gli ingranaggi a rapporto. Impostano la velocità del rullo anteriore rispetto a quella posteriore, e perché sono una coppia di ingranaggi con conteggio fisso dei denti, quella velocità relativa è fissata tramite lavorazione meccanica, Non per aggiustamento.

Leggi le conseguenze di quel layout.

Il riduttore imposta il livello di velocità di rotolamento. Cambia il rapporto del riduttore e entrambi i rulli accelerano o rallentano insieme. Il mulino funziona complessivamente più velocemente o più lentamente.

Gli ingranaggi a rapporto determinano la differenza tra i rulli. Cambiando il numero dei denti, cambia il rapporto di attrito. Il livello complessivo di velocità potrebbe muoversi a malapena.

Queste sono due funzioni indipendenti eseguite da due componenti diverse. Una quotazione per un riduttore principale è una citazione per il primo di essi. Non può affrontare la seconda, e non dovrebbe essere descritto come se lo facesse.

Quale di queste architetture ha effettivamente un mulino decide cosa deve coprire il preventivo del disco, ed è per questo che un Cambio a due rulli a miscelazione aperta è specificata rispetto al livello di velocità di rollio mentre una versione differenziale integrata prende necessariamente in considerazione maggiore la questione del rapporto. Entrambi sono legittimi; Rispondono a diverse parti della specifica.

Questo spiega anche un modello che si manifesta in servizio. Un mulino il cui riduttore viene sostituito con un'unità di rapporto diverso funzionerà a velocità diversa, e l'operatore se ne accorgerà immediatamente. Un mulino il cui rapporto di attrito si è spostato perché un rullo è stato riaffilato funzionerà alla stessa velocità e produrrà una lamiera leggermente diversa, e l'operatore potrebbe non accorgersene per settimane. Il primo problema si fa vedere da solo. La seconda non.

Cosa sta facendo il rapporto di attrito al composto

Vale la pena essere chiari sul motivo per cui esiste questo parametro, perché determina quali cambiamenti sono accettabili.

Il composto di gomma che entra nel nip viene trascinato attraverso dalla superficie di rotolamento più veloce e trattenuto da quella più lenta. La differenza di velocità significa che il materiale attraversa una zona dove gli strati adiacenti si muovono a velocità diverse. Quel gradiente di velocità è il taglio, e il passaggio ripetuto fa due cose: Degrada la rete molecolare, il che aumenta la plasticità e rende il composto utilizzabile nel processo successivo, e piega e fonde il materiale mentre avvolge e ritorna.

Un mulino che funziona con un rapporto di attrito troppo basso sottolavora il composto. Si stacca dal mulino rigido, con regioni visibili non mescolate, e si comporta male a valle. Un mulino che funziona a un rapporto troppo alto genera più calore di quanto il raffreddamento possa rimuovere, e le scottature composte o le lacerazioni del lento.

I mulini di produzione funzionano comunemente nell'intervallo di circa 1,1:Da 1 a 1.4:1 come regola pratica sul campo piuttosto che come specifica fissa, con macchine da laboratorio che offrono una regolazione più ampia per studiare l'effetto su un piccolo lotto. Il rapporto esatto è una decisione composta e di processo, e il progetto meccanico del mulino deve garantirlo. Ecco perché gli ingranaggi a rapporto esistono come ingranaggi separati, coppia sostituibile invece di essere lavorata nel riduttore.

Controllare un mulino prima di fare un preventivo a un riduttore

La sequenza pratica, quando un mulino necessita di un nuovo riduttore o viene valutato per un cambio di velocità, è misurare prima il rapporto effettivo di attrito e confrontarlo con ciò di cui il processo ha bisogno. Se i due differiscono, Un nuovo riduttore non risolverà il problema.

Quell'ultima riga merita una nota. Un rotolo consumato non è un cilindro. Potrebbe avere una forma di canna dovuta a anni di cicli termici, o affusolati a causa di carichi irregolari. La velocità superficiale al bordo di un rotolo coronato differisce dalla velocità di superficie al centro anche se la velocità dell'albero è costante, perché il diametro differisce. Questo si manifesta come un foglio che varia in spessore lungo la larghezza e viene spesso erroneamente diagnosticato come un problema riduttore o di cuscinetti.

Scrivere la specifica in modo che corrisponda alla macchina

L'output di questa analisi è una specifica che separa le due funzioni, Che è come dovrebbe essere una quotazione riduttiva.

Per il riduttore, Ciò che conta è la velocità e la potenza di input, Velocità di uscita, Coppia in uscita, il carico radiale dal pignone a catena, Dimensioni dell'asta e della chiave, Posizione di montaggio e orientamento, e metodo di lubrificazione. La velocità di uscita determina il livello di velocità di rollio; Niente del rapporto di attrito entra in gioco.

Per il rapporto di attrito, Ciò che conta è la coppia di ingranaggi a rapporto sulle estremità del rullo: Conteggio dei denti, Distanza centrale dalla disposizione del rullo, Larghezza del volto, Materiale, e se è necessaria una seconda coppia per un diverso composto. Questa è una voce separata, E su un mulino che viene ricostruito per un nuovo prodotto, spesso è l'articolo che necessita di essere cambiato.

Per le superfici di rotolo, Ciò che conta è il diametro della corrente su tutta la faccia, La corona o profilo piatto, e quanto materiale rimane prima che il rotolo scenda sotto il minimo.

Quale numero era sbagliato, e quanto costa

Due numeri descrivono un azionamento a due rulli, e confonderli è costoso solo in una direzione.

Sbaglia il livello di velocità di rotolamento, e il mulino te lo dice subito. Il lenzuolo si stacca a un ritmo sbagliato, Il composto trascorre il tempo sbagliato nel nip, e l'operatore nota all'interno del primo lotto perché l'output è cambiato. Il riduttore è stato specificato contro l'ingresso errato, E l'errore è forte.

Sbaglia il rapporto di attrito, E nulla lo annuncia alla macchina. Il mulino funziona alla velocità corretta, Il motore assorbe corrente normale, e il foglio può sembrare accettabile sul rotolo. Ciò che è cambiato è il taglio che subisce il composto, e che potrebbero emergere a valle come composto sottolavorato o bruciato. Quanto a valle, In quale forma, e quanto presto sono le domande di processo invece che quelle di guida, e per stabilirli richiede test composti; Il punto qui è che le prove non arrivano al riduttore, Quindi il riduttore viene scagionato da colpa prima ancora che il rapporto venga misurato.

Questa asimmetria è il motivo per cui il rapporto di attrito merita la misurazione anche quando il riduttore è il componente da sostituire. Un mulino il cui rapporto di attrito è stato spostato attraverso due ricostruzioni e tre riaffinature non produce un difetto che riporti indietro verso la trasmissione, e nessun processo di preventivazione lo rileva, perché il processo di quotazione riguarda il riduttore e il rapporto di attrito non è una proprietà di riduttore.

La misura che lo previene è breve. Velocità di ogni rullo a stato stazionario, Effettuate con un contagire o un pickup ottico con qualunque metodo protetto consentito dal sito per macchinari rotanti; Micrometro su ogni rullo in diversi punti lungo la faccia con il mulino fermo; e le due velocità di superficie calcolate da ciò che quegli strumenti leggono piuttosto che da ciò che dice il disegno. Se il rapporto calcolato corrisponde al requisito del processo, La sostituzione del riduttore è una questione meccanica e nient'altro. Se non lo fa, Al disco potrebbe essere chiesto di riparare qualcosa che non ha mai controllato.

Entrambe le specifiche possono quindi essere scritte in base alla funzione che ogni componente svolge, sviluppati fianco a fianco dallo stesso set di misurazioni del rullo: il riduttore contro il livello di velocità, la coppia di ingranaggi a rapporto contro la foratura. Un singolo numero di rapporto del cambio non può descrivere una trasmissione a due rulli, e un mulino ricostruito su un numero è un mulino che funzionerà alla velocità giusta con la forbiatura sbagliata finché nessuno lo misura.

Le misurazioni sono il punto di partenza di quella conversazione piuttosto che un preliminare. Diametri del rotolo lungo la faccia, la velocità dell'albero di ogni rullo a stato stazionario, Il rapporto di dente di ingranaggio conta, e le targhette nominali del riduttore e del motore esistenti sono sufficienti per indicare quale delle due specifiche sia effettivamente aperta. Se si sta considerando una sostituzione o un cambiamento di velocità, invia la disposizione attuale del disco con quei dati e le due domande possono essere risposte separatamente invece di essere rimaste in un unico rapporto.