ОТЖИМНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ ВОЛОКНИСТОГО МАТЕРИАЛА Советский патент 1995 года по МПК D06C15/08 

Изобретение относится к текстильному отделочному оборудованию, а именно к отжимным устройствам пропиточных и отжимных машин и каландров. Оно также может использоваться в других отраслях народного хозяйства, например в бумагоделательной промышленности.

На фиг. 1 изображено отжимное устройство; на фиг.2 эпюра упругих деформаций рабочих поверхностей валов на фиг.1; на фиг.3 эпюра разности суммарных деформаций этих поверхностей; на фиг.4 устройство с удлиненным выступом стержня второго вала; на фиг.5 эпюра упругих деформаций рабочих поверхностей валов на фиг.4; на фиг.6 эпюра разности суммарных деформаций рабочих поверхностей валов на фиг.4; на фиг.7 и 8 варианты выполнения второго вала; на фиг.9 эпюра упругих деформаций рабочей поверхности вала на фиг.8.

Отжимное устройство содержит стержни 1 и 2 с шипами для установки их в подшипники (и соединения одного из них с приводом), обечайки 3 и 4. Одна или обе обечайки могут иметь эластичное покрытие 5. Обечайка 3 верхнего вала средней частью укреплена на выступе стержня 1. На внутренних поверхностях консольных участков обечайки 3 выполнены кольцевые выступы 6. Обечайка 4 нижнего вала укреплена на стержне 2 через промежуточную гильзу 7, длина которой больше длины жесткого центра стержня. У краев консольных участков обечайка 4 имеет внутренние кольцевые выступы 8.

Гильза 7 может быть выполнена с симметричными середине вала канавками 9 (см. фиг.7), расположенными напротив краев выступа стержня первого вала.

Нижний (второй) вал может быть выполнен (см. фиг.4) с увеличенной длиной участка закрепления (выступа) стержня 2 и наличием на этом участке двух кольцевых канавок 10, расположенных против краев выступа верхнего вала и симметрично относительно середины отжимного устройства.

Нижний вал может быть выполнен (см. фиг.8) таким, что его стержень имеет две соосно расположенные части 11 и 12, установленные симметрично середине вала. Между частями 11 и 12 с зазором 13 расположен кольцевой выступ 14 обечайки 4, причем зазоры 13 расположены напротив краев выступа стержня 1 первого вала.

Устройство работает следующим образом.

При нагружении цапф внешними силами в жале валов возникает распределенная нагрузка, вызывающая поперечный изгиб стержней и обечаек, а также сплющивание консольных участков обечаек со стороны жала валов. Кривые 15 и 16 (см. фиг. 2) показывают деформацию поперечного изгиба обечаек, кривые 17 и 18 суммарную деформацию изгиба и сплющивание при отсутствии кольцевых выступов, в том числе при отсутствии гильзы 7 в конструкции нижнего вала.

В месте установки кольцевых выступов деформация сплющивания обечайки резко снижается или исчезает полностью, что определяется суммарной толщиной выступа и обечайки (на фиг.2 показан случай, когда сплющивание исчезает полностью). При этом кольцевой выступ уменьшает сплющивание также и соседних участков обечайки. В результате кривая деформации принимает волнистую форму с числом гребней и впадин, соответствующим числу кольцевых выступов. Расстояние между гребнями волн равно расстоянию между кольцевыми выступами (центральный выступ также выполняет функцию кольцевого выступа), глубина впадин определяется толщиной выступа, высота гребней пропорциональна расстоянию между выступами. В соответствии с этим в результате установки кольцевых выступов 6 деформация рабочей поверхности обечайки 3 приобретает вид кривой 19.

У нижнего вала применения гильзы 7, длина которой больше длины опорной поверхности стержня 2, смещает начало развития деформации сплющивания в сторону краев вала, суммарная деформация изгиба и сплющивания обечайки 4 получает вод кривой 20. При этом гильза 7, конструктивно размещенная на стержне 2, заменяет установку двух кольцевых выступов, размещенных по обе стороны жесткого центра. Такое конструктивное решение позволяет уменьшить диаметр заготовки для изготовления стержня 2 и одновременно упростить сборку вала.

Наличие кольцевых выступов 8 позволило придать суммарной деформации обечайки вид кривой 21. В результате рабочие поверхности верхнего и нижнего валов приобрели вид волнистых кривых 19 и 21, находящихся практически на равном расстоянии друг от друга (зазор между рабочими поверхностями выделен вертикальной штриховкой).

Разность суммарных деформаций рабочих поверхностей валов (кривых 19 и 21) показана кривой 22 на эпюре 3. Для сравнения кривой 23 показана разность деформаций поперечного изгиба случай, когда деформация сплющивания отсутствует в связи с большой толщиной обечайки или в результате установки большого числа кольцевых выступов по всей длине обечаек. Эпюра показывает, что использование возможности сложения деформаций поперечного изгиба и сплющивания, когда последняя изменена по требуемому закону в результате смещенного расположения кольцевых выступов в парных обечайках, позволяет существенно повысить равномерность распределения нагрузки в жале отжимных валов.

При нагружении (см. фиг.4) в жале валов возникает распределенная нагрузка, вызывающая поперечный изгиб обечаек и стержней, а также сплющивание свободных участков обечаек со стороны жала валов. Деформации рабочих поверхностей обечаек в увеличенном масштабе показаны на фиг.5. Кривые 24 и 25 показывают деформацию поперечного изгиба обечаек верхнего и нижнего валов, а кривые 26 и 27 суммарную деформацию их рабочих поверхностей (изгиб сплющивание). Из эпюр видно, что сплющивание обечайки нижнего вала в местах, где расположены канавки 10, на стержне 2, существенно увеличивает равномерность распределения нагрузки на среднем участке жала валов.

Разность суммарных деформаций рабочих поверхностей валов (кривых 26 и 27) показана кривой 28 на эпюре фиг.6. Для сравнения кривой 29 показана разность деформаций для случая, когда канавки на выступе стержня 2 отсутствуют. Эпюра показывает, что деформация сплющивания обечайки нижнего вала, возникающая в местах расположения канавок на стержне 2, позволяет повысить равномерность распределения нагрузки не только на среднем участке, но и на всей ширине отжимного устройства.

Указанный эффект повышения равномерности распределения нагрузки также достигается и в случае, когда конструкция нижнего вала выполняется по схеме фиг.7 или фиг.8. Причем вместо сплошного стержня вал имеет шипы 11 и 12, заглубленные внутрь обечайки 4 и скрепленные с ней на участках, соответствующих отрезкам участка закрепления стержня 2 (см. фиг.1), от канавок 9 (см. фиг. 7) до внешних краев жесткого центра. Центральный выступ стержня 2 заменен кольцом 14. На внешних концах обечайки 4 укреплены кольцевые выступы 8, аналогичные кольцевым выступам 6 и 8 вала (фиг.1) и кольцевым выступам 6 и 8 вала (фиг.4).

Несмотря на существенные конструктивные отличия вала по фиг.8 кривая суммарной деформации рабочей поверхности его обечайки принципиально такая же, как у нижнего вала по фиг.4. Это видно из эпюры фиг.9, на которой кривая 30 показывает деформацию поперечного изгиба, а кривая 31 суммарную деформацию изгиба и сплющивания рабочей поверхности обечайки (кривые справедливы и для вала по фиг.7). Кривой 32 показана деформация сплющивания среднего участка вала по фиг. 8, возникающая при отсутствии кольца 14, чем иллюстрируется значение этого кольца или центрального участка жесткого центра для достижения высокой равномерности отжима.

Изобретение относится к текстильному отделочному оборудованию, а именно к отжимным и пропиточным машинам и каландрам, и позволяет повысить равномерность распределения нагрузки в жале валов. Устройство содержит пару валов, каждый из которых имеет упругодеформированную обечайку, закрепленную в середине вала на коаксиально расположенном стержне. На внутренних поверхностях консольных участков обечаек выполнены кольцевые выступы. Причем кольцевые выступы на обечайке одного вала смещены относительно кольцевых выступов другого в осевом направлении, что дает возможность при сжатии валов таким образом распределить их деформации, что проходяций через жало валов волокнистый материал испытывает равномерную нагрузку (отжимное усилие) по всей ширине. 4 з. п. ф-лы, 9 ил.

1. ОТЖИМНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ ВОЛОКНИСТОГО МАТЕРИАЛА, содержащее пару валов, один из которых имеет упругодеформируемую обечайку, закрепленную в середине вала на выступе коаксиально расположенного стержня, а на внутренних поверхностях консольных участков обечайки выполнены кольцевые выступы, отличающееся тем, что, с целью повышения равномерности распределения нагрузки в жале валов, второй вал выполнен аналогично первому, при этом кольцевые выступы на обечайке одного вала смещены относительно кольцевых выступов другого вала в осевом направлении. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что выступ на стержне второго вала снабжен охватывающей его гильзой, длина которой превышает длину выступа стержня первого вала. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что длина выступа стержня второго вала превышает длину выступа первого вала, а выступ второго вала имеет кольцевые канавки, расположенные напротив краев выступа стержня первого вала. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что стержень второго вала выполнен в виде двух соосно расположенных частей, установленных симметрично относительно середины вала, причем между частями с зазорами расположен кольцевой выступ обечайки таким образом, что зазоры расположены напротив краев выступа стержня первого вала. 5. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что гильза имеет на наружной поверхности канавки, расположенные напротив краев выступа стержня первого вала.