Листоформовочные машины

Основным типом формовочных машин на заводах, асбестоцементных листовых изделий являются трехцилиндровые с полезной шириной сукна (шириной формуемых листов после обрезки у них продольных кромок) 1450—1600 мм, диаметром сетчатых цилиндров 850—1000 мм и диаметром форматного барабана 1585—1600 мм.

Практика работы машин различного типа показывает, что лучших результатов можно достичь на листоформовочных машинах с тремя сетчатыми цилиндрами диаметром 850—1000 мм.

При использовании сетчатых цилиндров, имеющих диаметр более 1000 мм, перемешивание асбестоцементной суспензии в верхних слоях затруднено.

Диаметр форматного барабана определяет длину формуемого листа, которая рассчитывается по общеизвестной формуле пD, а площадь этого листа — по формуле пDB, где В — полезная ширина сукна. Из этого листа вырезают форматы, размер которых определяется видом вырабатываемых изделий. Чтобы величину получающихся при этом обрезков свести к минимуму, диаметр форматного барабана следует устанавливать в соответствии с размером изделий, которые будут вырабатываться на листоформовочной машине.

Чтобы снять лист с форматного барабана, слой асбестоцемента разрезают по образующей барабана. Эта операция осуществляется автоматическим устройством. В месте разреза кромка листа получается неровной, и при разрезке листа на форматы обе поперечные кромки листа обрезаются.

Обозначим длину форматов, на которые разрезают листы, в мм — l1, число вырезаемых форматов по длине листа — n и минимально необходимую ширину обрезков, также в мм,— l2; получим пD — = l1n + 2l2 где D —диаметр форматного барабана, выраженный, в мм. Откуда

Размер l2 можно принять равным 50 мм;

На рис. 43 показана схема трехцилиндровой листоформовочной   машины. Рассмотрим отдельные ее детали в процессе работы машины. Выделим на сукне узкую полоску Я, расположенную слева от первого сетчатого цилиндра. В этом положении сукно прошло промывные устройства и отжимные валики и подходит к первому сетчатому цилиндру а. Над сетчатым цилиндром установлен водоотгонный валик 6 и отжимной вал 5. Водоотгонный валик, назначение которого состоит в том, чтобы вода, отжимаемая валом 5, не растекалась по сукну, прижимает его к поверхности сетчатого цилиндра собственным весом. Его давление на 1 см ширины рабочего сукна рекомендуется устанавливать равным 0,3—0,5 кг. Минуя водоотгонный валик 6, полоска сукна П проходит под отжимным валом 5.

Рис. 43. Схема трехцилиндровой листоформовочной машины 1—сетчатые цилиндры; 2 и 17 — промывные трубки; 3 — груз; 4 — рычаги; 5 и 22 — отжимные валы; 6 — водоотгонный валик; 7,9 и 15 — вакуум-коробки; 8— ролики; 10 — регулировочный валик; 11 — форматный барабан; 12 — дополнительный прессвал 13 — опорный прессвал; 14 — направляющий валик; 16 — разгонный валик; 18 — отбойный валик; 19 и 21 — направляющие валики; 20 — натяжной валик; 23 и 25 — рычажное устройство; 24 — сглаживающий валик; 26 — груз; а — первый сетчатый цилиндр; б — второй сетчатый цилиндр; в — третий сетчатый цилиндр; е — полоска сукна

Для большего уплотнения первичного слоя вес отжимного вала усиливают грузом 3, устанавливаемым на рычагах 4, связанных с концами отжимного вала. На более новых машинах грузы 3 заменены пружинами, а на новейших машинах — гидравлическими цилиндрами. Давление отжимного вала 3—5 кг на 1 пог. см ширины сукна в зависимости от толщины первичного слоя.

Поскольку первичный слой имеет больше точек соприкосновения с сукном, чем с сеткой сетчатого цилиндра (из-за большей пористости сетки), он переходит с поверхности сетчатого цилиндра на сукно. Однако это происходит лишь в том случае, если у соприкасающейся с полоской Я сетки петли не забиты асбестоцементом. Если же петли забиты, то площадь соприкосновения слоя с сеткой будет превышать площадь соприкосновения с сукном, и поэтому слой может остаться на сетке сетчатого цилиндра.

Полоска сукна Я движется ко второму сетчатому цилиндру б, а сетка первого сетчатого цилиндра, уже свободная от слоя асбестоцемента, проходит около промывной трубки.

На нижней поверхности полоски Я есть уже один первичный слой. При проходе полоски над поверхностями второго б, а затем и третьего в сетчатых цилиндров, процесс уплотнения первичных слоев и отжатия из них воды протекает совершенно так же, как и на первом сетчатом цилиндре. Отличие заключается только в том, что полоска сукна снимает с сетчатого цилиндра первичный слой не непосредственно, а через первичные слои, снятые с предыдущего сетчатого цилиндра. Следовательно, сила тяжести слоев, стремящаяся оторвать их от сукна, суммируясь с силой сцепления снимаемого первичного слоя с поверхности сетчатого цилиндра, возрастает по мере увеличения числа первичных слоев, снимаемых полоской Я с сетчатых цилиндров.

Для лучшего обезвоживания первичных слоев асбестоцемента, находящихся на нижней поверхности сукна, иногда перед третьим сетчатым цилиндром устанавливают над сукном вакуум-коробку 7.

Многие машинисты листоформовочных машин в ванне первого сетчатого цилиндра поддерживают более высокую концентрацию асбестоцементной суспензии, а в ваннах последующих цилиндров постепенно снижают ее. Это обусловлено тем, что первичный слой, снятый с первого сетчатого цилиндра, уплотняется несколькими отжимными валами (при трех сетчатых цилиндрах три отжимных вала), тогда как слой, снятый с последнего цилиндра, уплотняет только один отжимной вал. Однако такое распределение концентрации совершенно необязательно, и некоторые машинисты с успехом работают при одинаковой  концентрации во всех ваннах.

Когда полоска сукна пройдет над тремя сетчатыми цилиндрами, на ней уже будут три первичных слоя асбестоцементной массы.

После отжимного вала 5 полоска П сукна огибает три поддерживающие сукно валика и дальше проходит над вакуум-коробкой 9. Для того чтобы при большой скорости движения сукна продолжительность вакуумирования асбестоцементного слоя была достаточной, вакуум-коробку делают большой ширины (400 мм). Вода из слоя массы и сукна отсасывается на такой вакуум-коробке за 0,7 сек. Внутри вакуум-коробки установлены ролики, поддерживающие сукно, а по ее бокам два ролика 8. При такой конструкции вакуум-коробки трение сукна о ее стенки наименьшее.

Пройдя вакуум-коробку, полоска сукна поступает на регулировочный валик 10, при помощи которого устраняют отклонения сукна в сторону.

При вращении цилиндров натянутая на них гибкая лента находится в неустойчивом положении. Достаточно незначительного отклонения оси одного из цилиндров от направления осей остальных, чтобы лента начала отходить в сторону более натянутой ее кромки. В ременных передачах, чтобы получить устойчивое положение ремня, шкивам придают выпуклый, бочкообразный профиль. При такой форме шкива наиболее сильно натянута середина ремня. Если ремень отклонился вправо, то левая часть его (считая от середины шкива) будет натянута сильнее, чем правая. Поэтому ремень будет отклоняться влево до тех пор, пока его середина не совпадет точно с серединой шкива.

В формовочной же машине бесконечное сукно натянуто между цилиндрическими барабанами и валиками. Следовательно, его положение неустойчиво и сукно нужно периодически выправлять. Делают это при помощи регулировочного валика, который так же, как и направляющие валики, изготовлен из металлической трубы.

Подшипники регулировочного валика установлены на салазках, скользящих по направляющим суппорта, и положение их регулируется штурвалом. Если сукно отклонилось влево (по его ходу), надо передвинуть левый конец регулировочного валика так, чтобы эта перестановка уменьшила натяжение левой кромки сукна. Если же сукно уходит в правую сторону машины (по ее ходу), надо увеличить натяжение его левой кромки или ослабить натяжение правой. Таким образом, незначительно перемещая подшипники регулировочного валика, постепенно придают сукну устойчивое положение.

На листоформовочных машинах новейшей конструкции требуемое положение сукна устанавливается автоматически.

После регулировочного валика полоска сукна с тремя первичными слоями асбестоцемента подходит к поверхности форматного барабана 11, прижимается к ней натяжением сукна и дальше подвергается давлению дополнительного прессвала 12 и прессвала (ведущего вала) 13, после чего отходит от поверхности форматного барабана, а первичные слои подвергаются уже непосредственному давлению заглаживающего валика 24. Уплотнение, которое получают листы на форматном барабане (если они не предназначены для производства прессованных изделий), является окончательным. Давление под-прессовочного вала должно быть примерно в два раза меньше давления опорного вала. Однако это соотношение может изменяться в зависимости от свойств цемента, состояния поверхности прессвала и т. д.

В большинстве случаев хорошие результаты дает такое распределение давлений валов, при котором подпрессовочный вал отжимает столько же воды, что и опорный вал.

В описанной листоформовочной машине форматный барабан свободно перемещается в вертикальном направлении. В таких машинах давление на первичные слои создает форматный барабан, а основной прессвал играет роль опорного вала.

Давление форматного барабана составляет от 20 до 50 кг на погонный сантиметр ширины формуемого асбестоцементного слоя, что для широких машин составит от 3,3 до 8,35 Т. Это давление форматного барабана на формуемый слой складывается из веса форматного барабана, давления на его подшипники рычажных грузов или пружин и давления на форматный барабан сукна, которое охватывает его поверхность по дуге с центральным углом ф (см. схему А).

Обозначим: общее давление форматного барабана на формуемый слой Р кг, вес форматного барабана Р1 кг; давление рычажных грузов или пружин на подшипники форматного барабана Р2 кг; силу натяжения сукна Nc кг.

На листоформовочных машинах сукно обычно натянуто с силой 5—7 кг на 1 см его ширины, т. е. Nc = (5 ÷ 7) В кг, где В — ширина сукна в см.

Обозначим вертикальную проекцию давления сукна на форматный барабан Рскг; в соответствии со схемой А — Рс — Ncsin φ кг  (знак минус означает, что сила Рс направлена в сторону, противоположную действию сил P1 и Р2). Тогда

а удельное давление на 1 см ширины первичных слоев

где В — ширина формуемого слоя в см.

В новейших листоформовочных машинах СМ-942 подшипники форматного барабана установлены на кронштейнах станины неподвижно, а давление же как основного (ведущего сукна) прессвала, так и дополнительных прессвалов (их два) на навиваемый слой асбестоцемента создают гидравлические цилиндры. Величина давления устанавливается в широких пределах.

При такой конструкции головной части листоформовочной машины натяжение сукна не влияет на величину давления основного прессвала на навиваемый слой асбестоцемента, и оно определяется так же, как и давление дополнительных прессвалов, следующей формулой:

где dr.ц; — диаметр гидравлического цилиндра в см;
pr.ц — давление масла в гидравлическом цилиндре в ат (изб.).

Процесс перехода слоя с сукна на поверхность форматного барабана аналогичен процессу перехода первичного слоя с поверхности сетчатого цилиндра на сукно. Этот переход обусловлен также тем, что площадь сцепления первичного слоя асбестоцемента с поверхностью барабана больше, чем с поверхностью сукна. Кроме того, этому переходу способствует давление атмосферы. Однако, как и при переходе с сетчатого цилиндра на сукно, слой асбестоцемента перейдет с сукна на поверхность форматного барабана только в том случае, если петли сукна не забиты асбестоцементной массой.

Для смягчения удара форматного барабана о сукно (во время съема накатанного асбестоцементного листа при падении форматного барабана на опорный вал) под подшипники форматного барабана устанавливают гидравлический амортизатор.

На форматном барабане формуется, по существу, не лист, а цилиндр; форму листа этот цилиндр приобретает лишь после того, как его разрежут по образующей и он выпрямится на транспортере.

При выпрямлении стенки цилиндра в плоскость наружные слои его сжимаются, а внутренние растягиваются. Величина сжатия и растяжения этих слоев возрастает с утолщением асбестоцементного слоя и уменьшается с увеличением диаметра цилиндра, т. е. диаметра форматного барабана. Поэтому толстые листы не рекомендуется формовать на форматных барабанах малого диаметра.

После форматного барабана полоска сукна проходит направляющий валик 14 и подходит к промывной вакуум-коробке 15, конструкция которой аналогична конструкции верхней вакуум-коробки 9. Затем полоска подходит к разгонному валику 16 и попадает в сферу действия отбойного валика 18 и двух промывных трубок 17, расположенных по обеим сторонам сукна.

На поверхность разгонного валика 16 (от середины к краям) навита спиралью проволока, которая при движении несколько растягивает сукно по ширине перед его промывкой и предотвращает излишнюю усадку сукна. Чтобы сукно меньше изнашивалось под действием бил отбойного валика, била делают из трубок, свободно вращающихся в шариковых подшипниках.

Промытая полоска сукна проходит далее направляющий валик 19 и натяжной валик 20, которые служат для регулирования натяжения сукна. Подшипники валика 20 подвижные; устанавливают их, вращая маховичок. Затем полоска сукна проходит направляющий валик 21 и поступает на отжимные валы 22. Чтобы эти валы лучше отжимали из сукна воду, их поверхность покрыта слоем мягкой резины. После валиков полоска сукна вновь подходит к поверхности первого сетчатого цилиндра.

По мере увеличения толщины слоя асбестоцемента форматный барабан поднимается над опорным валом 13, и его подшипники скользят по вертикальным направляющим станины.

На станине листоформовочной машины установлены два толщиномера, которые контролируют толщину наката около кромок. Каждый толщиномер состоит из опорного ролика и измерительной головки. Опорные ролики жестко укреплены на специальной траверсе и опираются на нерабочую поверхность форматного барабана. Измерительные головки толщиномера установлены на той же траверсе, но шарнирно. Ролики этих головок опираются на поверхность асбестоцементного наката и по мере увеличения его толщины отходят от поверхности форматного барабана.

Когда толщина листа достигнет заданного размера, срезчик наката автоматически срезает и снимает лист с форматного барабана. Нож срезчика с лезвием пилообразной формы автоматически подходит под небольшим углом к касательной поверхности барабана, врезается в асбестоцемент, прорезает лист и направляет его на ленточный приемный транспортер. Для того чтобы снимаемый лист по всей длине содержал одно и то же число первичных слоев, срезать накат надо всегда по одной образующей форматного барабана.

Промышленность применяет срезчики наката и других конструкций.

Сукно листоформовочной машины приводится в движение электродвигателем, который через редуктор и два зубчатых колеса соединен с прессвалом 13.

• Производительность листоформовочных машин