плита станины; 2 – станина; 3 – ограничивающая стрела; 4 – траверса; 5 – привод механизма перемещения переднего валка; 6 – валки; 7 – поддон
Рисунок 14 – Схема смесительных вальцов (поперечный разрез)
Валки приводятся во вращение от одного привода через редуктор и шестереночную пару. Валок, расположенный в неподвижных подшипниках, вращается с большей скоростью, нежели валок, расположенный в подвижных подшипниках. Различие в скорости вращения валков определяется коэффициентом фрикции – отношением большей скорости вращения к меньшей. Значение коэффициента фрикции – от 1,05 до 1,25.
Вальцы могут работать как по периодическому, так и непрерывному принципу действия.
Периодический процесс работы: на предварительно нагретые валки загружаются исходные компоненты раздельно в определенной последовательности и соотношении. Загруженный материал затягивается в зазор между валками, подвергаясь при этом сжатию и пластификации, возникающей из-за разной скорости вращения валков.
1 – валок несущий; 2 – валок смешивающий; 3 – масса в запасе; 4 – масса на несущем валке
Рисунок 15 – Смесительные вальцы периодического действия
В первые моменты обработки материал не имеет достаточной пластичности, а на выходе из зазора между валками стремится принять первоначальную форму или разрывается на куски. Эти куски падают на поддон вальцов или транспортер и возвращаются обратно на вальцы.
Под действием нагрева от вальцов и механического сжатия материал нагревается, когезионные силы ослабевают, адгезия возрастает и он начинает налипать на валки, а затем преимущественно к более нагретому и быстро вращающемуся несущему валку. На нем впоследствии он и формируется в виде пластины, толщина которой зависит от величины зазора между валками. Загружаемый материал должен полностью покрыть весь несущий валок, а в зазоре должно остаться некоторое количества массы, которая размещается над зазором в виде валика, вращающегося при работе валков в ту же сторону, что и несущий валок.
Эффективность смешения зависит от запаса массы на валках (смотри рисунок 16).
а – малый объем запаса массы; б – средний объем запаса массы; в – большой объем запаса массы
Рисунок 16 – Кинетика движения отдельных слоев массы при работе смесительных вальцов
При малом ее запасе очень небольшое количество подвергается пластификации (только запас); при чрезмерном запасе внутренние слои ее не перемешиваются – «мертвый запас». И только при умеренном запасе наблюдается интенсивная пластификация. В этом случае верхние слои массы на несущем валке при подходе к запасу теряют скорость и меняют направление. Происходит активный сдвиг между отдельными слоями при одновременном активном перемешивании за счет различных скоростей движения отдельных слоев массы. При подходе к зазору между валками оба этих слоя захватываются валками и втягиваются в зазор. При этом происходит пластификация и интенсивное смешение, т.к.