Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Разработка технологии и оборудования для гуммирования валов полиуретановыми системами Межуев Александр Витальевич

Разработка технологии и оборудования для гуммирования валов полиуретановыми системами
<
Разработка технологии и оборудования для гуммирования валов полиуретановыми системами Разработка технологии и оборудования для гуммирования валов полиуретановыми системами Разработка технологии и оборудования для гуммирования валов полиуретановыми системами Разработка технологии и оборудования для гуммирования валов полиуретановыми системами Разработка технологии и оборудования для гуммирования валов полиуретановыми системами Разработка технологии и оборудования для гуммирования валов полиуретановыми системами Разработка технологии и оборудования для гуммирования валов полиуретановыми системами Разработка технологии и оборудования для гуммирования валов полиуретановыми системами Разработка технологии и оборудования для гуммирования валов полиуретановыми системами Разработка технологии и оборудования для гуммирования валов полиуретановыми системами Разработка технологии и оборудования для гуммирования валов полиуретановыми системами Разработка технологии и оборудования для гуммирования валов полиуретановыми системами
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Межуев Александр Витальевич. Разработка технологии и оборудования для гуммирования валов полиуретановыми системами : Дис. ... канд. техн. наук : 05.02.13 Тамбов, 2005 176 с. РГБ ОД, 61:05-5/2888

Содержание к диссертации

Введение

1. Процессы и оборудование для получения изделий из полиуретанов 10

1.1. Применение 10

1.2. Химизм процесса реакционного формования монолитных и подвспененных полиуретанов 13

1.2.1. Литьевые форполимерные системы 13

1.2.2. RIM-полиуретаны 16

1.2.3. Структура и свойства сегментированных полиуретанов 20

1.3. Реакционное формование микроячеистых полиуретанов 22

1.4. Реакционное формование наполненных (армированных) полиуретанов 23

1.5. Технология реакционного формования монолитных и подвспененных полиуретанов 25

1.5.1. Технологические требования к композициям 25

1.5.2. Технологические схемы и типовые последовательности операций 26

1.5.3. Технологические режимы, их прогнозирование и оптимизация 27

1.5.4. Технология реакционного формования микроячеистых полиуретанов 28

1.6. Оборудование 29

1.6.1. Технологические схемы литьевых установок 29

1.6.2. Рабочие ёмкости 34

1.6.3. Дозировочные насосы 37

1.6.4. Система подачи и рециркуляции 39

1.6.5. Смесительные головки 41

1.6.6. Роторные смесители 43

1.6.7. Струйные RIM-смесители 49

1.6.8. Контроль и управление 58

1.7. Получение изделий с покрытием из эластомеров 60

1.8. Постановка задачи исследования 62

2. Теоретические вопросы течения вязкой жидкости по поверхности цилиндрических тел вращения 64

2.1. Установившееся течение вязкой жидкости по поверхности цилиндра под влиянием поля тяготения 64

2.2. Нестационарное течение вязкой быстроотвердевающей жидкости по поверхности цилиндра в поле тяготения 67

2.3. Нестационарное движение вязкой быстроотвердевающей жидкости по поверхности вращающегося цилиндра 69

2.4. Методика приближённого расчёта основных параметров процесса покрытия валов полиуретановой композицией 73

3. Реология и реокинетика быстроотверждающихся полиуретановых композиций 75

3.1. Литьевые форполимерные системы 75

3.2. Реологические свойства компонентов 77

3.3. Реокинетика отверждения композиций 81

3.4. Физико-механические свойства получаемых изделий 91

4. Экспериментальное исследование процесса течения вязкой быстроотверждающейся полиуретано вой композиции по поверхности цилиндрических тел вращения 93

4.1. Экспериментальная установка 93

4.1.1. Описание работы 100

4.1.2. Контроль и регулирование параметров процесса 101

4.2. Описание экспериментов по проверке математической модели 107

4.2.1. Диапазоны изменения факторов 109

4.2.2. Методика установки факторов и измерения параметра эксперимента

4.3. Исследование границ применимости модели

4.3.1. Определение ширины растечения витка 119

4.3.2. Определение высоты витка 124

4.3.3. Исследование наложения витков 126

4.3.4. Примеры проверки применимости математической модели.. 133

5. Методика инженерного расчета основных параметров процесса покрытия валов полиуретановыми системами 140

5.1. Проектный расчёт 140

5.2. Технологический расчёт 143

6. Выводы 146

7. Список литературы

Введение к работе

1. В настоящее время значительный интерес проявляется к сравнительно новому классу высокомолекулярных соединений - уретановым эластомерам, изделия из которых имеют целый ряд специфических свойств, определяющих предпочтительное применение их по сравнению с другими полимерами.

Уретановые эластомеры характеризуются уникальным сочетанием эластичности, твёрдости и высокой износостойкости, что и обеспечило их применение в самых разнообразных отраслях промышленности.

Основные области применения их- резинотехническая и автомобильная промышленность, производство монолитных и литых шин, деталей низа обуви, шестерён, фланцевых соединений, а также производство изделий из пенополиуретанов.

Особое место в переработке полимерных материалов занимают процессы нанесения защитных покрытий на металлические изделия, в том числе на поверхности тел вращения. В настоящее время для нанесения покрытий используется две технологии - традиционная, основанная на использовании метода заливки в форму, и сравнительно новая технология ротационной (свободной) заливки. Метод заливки в форму требует использования композиции с длинным периодом гелеобразования, что в результате приводит к необходимости длительной выдержки валка в форме. Для предварительного нагрева валка, формы и обеспечения условий полимеризации требуется большая печь.

Технология ротационной заливки с низкотемпературной полимеризацией высокореактивными полиуретановыми системами имеет следующие преимущества перед технологией заливки в форму:

не требуется форма;

отсутствие смазки для форм предотвращает опасность загрязнения поверхности валка;

функционирование системы покрытия при комнатной температуре снижает энергозатраты;

общее время обработки сокращается из-за использования быстро-реагирующей химической системы;

покрытие может состоять из нескольких слоев, имеющих разные физические свойства, например, твёрдость;

уменьшается избыток материала, идущего на покрытие валка;

дефекты заливки, например воздушные пузырьки, сводятся к минимуму;

более короткое время цикла позволяет конечному пользователю уменьшить площадь складов под запасные валки.

При использовании метода ротационной заливки выбор технологических параметров процесса покрытия и конструктивных параметров оборудования осуществляется в настоящее время без достаточного теоретического обоснования. Рекомендации носят, как правило, ориентировочный характер.

Отсутствуют также теоретические данные и экспериментальные исследования по характеру течения быстроотверждающихся композиций по цилиндрической поверхности.

Поэтому поставленная в настоящей работе задача изучения процесса течения вязкой быстроотвердевающей композиции по поверхности цилиндрических тел вращения является весьма актуальной как в научном, так и практическом плане.

Настоящая работа посвящена теоретическому и экспериментальному исследованию процесса покрытия валков методом ротационной заливки.

2. В данной работе процесс покрытия цилиндрических тел вращения исследовался в широком диапазоне значений основных параметров процесса - расхода композиции, скорости осевой подачи вала, частоты вращения вала. Эксперименты проводились с валами различных диаметров. Использование двух полиуретановых систем и различных температурных ре-

8 жимов позволило изучить процесс течения композиций с меняющимся в широких пределах временем жизни.

3. Научная новизна. Получены и численно решены уравнения тече
ния вязкой быстроотвердевающей жидкости по поверхности цилиндриче
ских тел вращения.

Получены реокинетические кривые отверждения композиций с малым временем жизни.

Получены эмпирические зависимости, определяющие значения технологических параметров, при которых покрытие остаётся сплошным и имеет постоянную толщину.

4. Практическая ценность. На базе полученных аналитических,
численных и эмпирических решений разработана методика инженерных
расчётов основных технологических параметров процесса и конструктив
ных параметров установки для покрытия валов полиуретановыми компо
зициями.

На разработанной экспериментальной установке отработаны основные технологические режимы процесса покрытия цилиндрических тел вращения быстроотвердевающими полиуретановыми системами.

В рамках работ по созданию экспериментальной установки предложена конструкция смесительной головки, на которую получен патент 2166357 РФ «Устройство для струйного смешения жидкостей».

Предложены рекомендации по практической реализации результатов работы для расчёта основных параметров процесса и оборудования для покрытия валов полиуретановыми системами на Тамбовском АО «НИИР-Тмаш».

Результаты диссертационной работы используются в учебном процессе в ТГТУ при обучении студентов по специальности 240801 по дисциплинам "Механика полимеров" и "Оборудование для переработки полимерных материалов" и магистрантов по программе 150426 по дисциплине "Компьютерное проектирование технологических машин и оборудования".

5. Достоверность полученных результатов и сделанных выводов
обеспечивается широкими диапазонами исследованных факторов экспери
ментов по покрытию валов полиуретанами, приемлемой воспроизводимо
стью опытов и сравнением экспериментальных данных с расчётными.

6. Апробация работы и публикации. По теме диссертации сделаны
доклады на 4 международных и 2 региональных научно-технических кон
ференциях, опубликовано 10 печатных работ и получен 1 патент [130].

Техническому директору ООО «Эласт-ПУ» (г. Владимир) Летунов-скому М.П., инженеру ЗАО «Комсомолец» Матырскому О.В., коллективу кафедры «Переработка полимеров и упаковочное производство» ТГТУ автор выражает благодарность за помощь в работе.

Структура и свойства сегментированных полиуретанов

Структура и свойства сегментированных полиуретанов рассмотрены в ряде работ [19, 23, 33, 34, 73-80]. Общей структурной особенностью форполимерных, RIM и микроячеистых полиуретанов является их блочное строение. Они состоят из многократно чередующихся олигомерных эластичных блоков А (остаток простого или сложного олигоэфирдиола или олигодиендиола) и жёстких уретанмочевинных блоков В (продукт взаимодействия диизоцианата, диола и (или) диамина и функциональных групп олигомера). Это могут быть линейные полимеры или сшитые по эластичному либо по жёсткому блоку сетки. Сшивание блок-сополимеров происходит при использовании в качестве исходных соединений, содержащих три и более функциональные группы, а также в результате побочных реакций разветвления.

В процессе реакционного формования эластичный блок входит в структуру эластомера в готовом виде - образующий его функционально активный олигомер участвует в реакции полиприсоединения только своими концевыми гидроксильными или аминными группами. Жёсткий блок образуется в процессе реакционного формования из диизоцианатов, низкомолекулярного гликоля или диамина и функциональных групп олигоме-ра.

Сегментированными полиуретанами (СПУ) называют обычно блочные линейные полиуретаны типа уретановых термоэластопластов. К ним относятся также микроячеистые и RIM-полиуретаны. Эластомеры, получаемые по форполимерной технологии типа Адипрен-МОКА, также логично отнести к СПУ. Их эластичный блок состоит из остатков олигоокси-тетраметиленгликоля, а жёсткий — из фрагментов ТДИ-МОКА-ТДИ. Как правило, отверждённые системы этого типа сшиты по жёсткому блоку. Сшивание происходит в результате реакций разветвления по механизмам аллофанато- и биуретообразования.

Взаимосвязь структуры и свойств для рассматриваемых полиуретанов наиболее подробно изучена на примере классических СПУ из линейного олигодиола, диизоцианата и гликоля типа [—R—0(CONHR NHCOOR"—О—)т—]п (где R - остаток олигодиола, R - диизоцианата, R" - диола) и близких им уретановых и уретанмочевинных систем, то есть на материалах, аналогичных по структуре МПУ и RIM-эластомерам.

Микроячеистые полиуретаны (МПУ) представляют собой эластичные материалы с кажущейся плотностью 300-800 кг/м3. В этих материалах удачно сочетается ряд ценных физико-механических свойств монолитных полиуретанов, таких как износостойкость, маслобензостойкость, высокие амортизационные характеристики, с присущими ячеистым эластомерам лёгкостью, повышенными теплоизоляционными показателями [81].

Первые МПУ представляли собой вспененные литьевые уретановые эластомеры и были разработаны практически одновременно с ними. Наиболее типичные из них -ячеистые Вулколлан [20] и Адипрен [82]. Эти материалы получают отверждением изоцианатсодержащих форполимеров на основе сложного полиэфира водой (Вулколлан) или на основе простого полиэфира диамином (Адипрен). В первом случае вода одновременно служит химическим вспенивателем, во втором вспенивание осуществляется по физическому механизму - в результате испарения предварительно введённого в один из компонентов композиции легколетучего соединения (фреона или метиленхлорида). К этому же типу МПУ относятся материалы Целла-сто [83] и Микровон [84]. Технология и свойства первых МПУ подробно рассмотрены в [20].

К достоинствам этих марок ячеистых литьевых эластомеров относятся их исключительно высокие амортизационные характеристики, благодаря которым они до сих пор используются в технике. Однако технологические сложности производства, связанные в случае, например, Вулкол-лана, с «неудобным» соотношением компонентов (100 : 2- 5), относительно высокая стоимость исходного сырья с самого начала ограничили объём производства этих МПУ.

Следующим этапом развития производства изделий из МПУ явилось их применение в обувной промышленности. К концу 60-х годов рядом западноевропейских фирм («United Show Machinery», Великобритания; «LIM», Австрия; «Bayer», ФРГ и др.) были выполнены исследовательские работы, позволившие начать промышленное производство формованных подошв из МПУ, а также собственно обуви путём непосредственного при-формовывания подошвы к собранному на колодке верху [23, 85]. Позднее оказалось, что из МПУ технически и экономически целесообразно делать подошвы для любой обуви [86].

При разработке МПУ, свойства которых определяются кажущейся плотностью, типом полимерной основы и структурой пор [87] исходили из закономерностей структура - свойства, выявленных при изучении монолитных сегментированных полиуретанов (полимерной основы МПУ) и особенностей образования пен и их свойств, характерных для пенополиуретанов (ППУ).

Для изготовления обувных МПУ используют исходное сырьё, применяемое при синтезе термопластичных полиуретанов (ТПУ), а в качестве технологических добавок - соединения, применяемые для тех же целей при получении ППУ. В частности, вспенивание этих МПУ, как правило, осуществляется химически - с помощью воды [86].

Нестационарное течение вязкой быстроотвердевающей жидкости по поверхности цилиндра в поле тяготения

Для проведения исследований реокинетики отверждения полиуре-тановых композиций, а далее и исследования процесса течения вязкой бы-строотверждающейся жидкости по цилиндрической поверхности необходимо знать значения вязкости и плотности, а также характер изменения вязкости от скорости сдвига компонентов, используемых для получения полиуретановых композиций.

Измерение вязкости. Состав исследуемых компонентов приведён в разделе 3.1.

Вязкость компонентов определялась на ротационном вискозиметре Реотест-2.1 в устройстве конус-плита при температуре 30С. Последовательность подготовки прибора следующая. 1. Установка нулевой точки. Измерительный конус К1 (диаметр 36 мм, угол клиновидной щели 0,3) и направляющая плиты соединяется с прибором. Проводится механическое уравновешивание нулевой точки. Электрическое уравновешивание нулевой точки осуществляется при включенных механизме измерительного прибора и двигателе на ступени передачи 8а. 2. Установка придвижения плиты х.

Микрометрический винт вращается против часовой стрелки до тех пор, пока измерительная плита не отойдёт от измерительного конуса.

В качестве измеряемого вещества на измерительную плиту наносится вода, и плита вставляется в направляющую. Включаются механизм измерительного прибора, двигатель и далее устанавливаем ступень передачи привода вращения 8а. Вращением микрометрического винта по часовой стрелке измерительная плита осторожно подводится к измерительному конусу до тех пор, пока индикаторный прибор не покажет отклонение 0. Полученная установка микрометрического винта меньше придвижения плиты х на 0,01 мм.

Для установки придвижения х плиты микрометрический винт вращается в обратном направлении. Теперь измерительная плита занимает требуемое положение по отношению к измерительному конусу. 3. Термостатирование Подсоединённым термостатом измерительное устройство нагревается до температуры 30С. В качестве теплоносителя используется вода. 4. Нанесение измеряемого вещества Измерительная плита извлекается из направляющей плиты и вытирается насухо. Компоненты композиции смешиваются в заданном соотношении, и 0,1 мл полученной смеси наносится в центр измерительной плиты. Измерительная плита вставляется в направляющую плиты. Затягивается зажимный рычаг и плита устанавливается на измеренное ранее при-движение х. 5. Измерение Целью измерений было получение зависимостей динамических вяз-костей отвердителя и предполимера от градиента напряжения на сдвиг. 6. Вычисление реологических параметров

Анализируя эти выражения, можно сделать вывод о пренебрежимо малом влиянии градиента напряжения на сдвиг на вязкость. Поэтому компоненты можно считать ньютоновскими жидкостями с вязкостями соответственно 0,5 Па-с и 0,8 Па-с.

Измерение плотности проводилось следующим образом. В мерный стеклянный стакан (точность ±2 мл) наливалось 100 мл компонента. Далее стакан с компонентом взвешивался на весах (точность весов ±0,01 г). Для каждого компонента процедура повторялась 5 раз. По данным измерений рассчитывалась плотность по следующей формуле: пг06щ-тст у \ 100 Уем где т0бщ. - масса стакана с компонентом, г; тст, - масса стакана, г. Плотность отвердителя на основе ДАТЭБ а составила 1,02 г/см , отвердителя на основе ДЭТДА - 1,04 г/см3, предполимера - 1,16 г/см3. Точность рассчитанных значений плотностей составляет 4%.

Для проведения исследований процесса гуммирования валов полиуретанами необходимо знать реокинетические характеристики реагирующей полиуретановой композиции.

Для выбора наиболее оптимального времени гелирования исследовали реокинетику отверждения 6 рецептурных композиций [133]. Составы композиций приведены в таблицах 3.1 и 3.2. Вязкость компонентов определялась на ротационном вискозиметре Реотест-2.1 в устройстве конус-плита при температуре 30С.

Целью измерений было получение реокинетических кривых отверждения исследуемых композиций, представляющих собой зависимости вязкости композиции от времени. Началом отсчёта времени являлось начало смешения компонентов композиции. Перед помещением в вискозиметр компоненты композиций I группы перемешивались в течение 4 сек, компоненты композиций II группы - в течение 20 сек.

Последовательность подготовки прибора и измерений приведена в разделе 3.2. Обработка результатов измерений проводилась по методике, изложенной в инструкции по эксплуатации прибора Реотест-2.1. Измеренные величины и реологические параметры связаны следующими расчётными уравнениями.

Реологические свойства компонентов

Для исследования процесса гуммирования цилиндрических валов полиуретанами была создана экспериментальная литьевая установка низкого давления (рис. 4.1) [157]. Принципиальная комбинированная схема установки приведена на рис. 4.2, фотография - в приложении П.4.

Основными узлами и агрегатами установки являются: гидропанель (рис. 4.1, поз. 15) со смесительной головкой 9, рабочая ёмкость предполи-мера 1, рабочая ёмкость отвердителя 2, дозировочные шестеренные насосы 5 и 6 с приводами от электродвигателей постоянного тока 7 и 8, привод вращения и осевого перемещения валка 14 и пульт управления 16. Установка содержит следующие системы: термостатирования предполимера и отвердителя, вакуумирования, подготовки воздуха 11, осушки воздуха 12, промывки головки 13.

Гидропанель изготовлена из стали 45 ГОСТ 1050-88. Включает в себя смесительную головку 9, имеет два контура подачи и рециркуляции предполимера и отвердителя с независимым друг от друга обогревом. Для организации циклов литья и циркуляции каждый контур оснащён трёхходовым краном. К гидропанели крепятся шестеренные насосы, рабочие ёмкости, привод смесительного ротора.

Смесительная головка низкого давления (фронтальный разрез приведён на рис. 4.3) включает в себя корпус 1; корпус камеры смешения 2; шнек 3 в камере смешения 4, приводимый в действие от вала 5 электродвигателя постоянного тока (на рис. не показан); каналы 6 и 7 для ввода компонентов в камеру смешения с заглушками 8 и 9; рециркуляционные каналы 10, 11, 12,13; термостатирующие каналы 14, 15, 16, 17.

Уплотнение вала 5 осуществляется с помощью грундбуксы 18, упорной втулки 19, уплотнительного элемента 20 и уплотнительной втулки 21.

Смесительный элемент (шнек) изготовлен из дюралюминиевого сплава Д-16 ГОСТ 4748-74. Шнек имеет две навивки - прямую и обратную. Обратная навивка шнека предотвращает создание давления прямой навивкой. Шнек приводится в действие от электродвигателя постоянного тока D8 фирмы «Notic» производства Болгарии мощностью 150 Вт, имеющего постоянную частоту вращения 3000 об/мин.

После цикла литья необходимо производить промывку головки. Для этого в конструкции предусмотрен штуцер для подсоединения системы промывки (на рис. не показан). Контроль за температурой в смесительной головке осуществляется термометром.

Рабочие ёмкости. Установка оснащена двумя ёмкостями: рабочей ёмкостью предполимера 1 и рабочей ёмкостью отвердителя 2 (рис. 4.2). В них осуществляется подготовка компонентов перед подачей в смесительную головку 9.

Рабочие ёмкости с рубашками для жидкостного термостатирования изготовлены из стекла. Рабочий объём каждой ёмкости составляет 1 л.

Рабочие ёмкости оборудованы: — арматурой для подвода сухого сжатого воздуха; - арматурой для циркуляционного жидкостного термостатирования; - арматурой для подвода вакуума; - термометрами.

Нагрев компонентов осуществляется жидкостным теплоносителем — маслом И-20А ГОСТ 20799-75, которое передаёт тепло через стенку стеклянной ёмкости. Контроль за нагревом компонентов осуществляется электроконтактными ртутными стеклянными лабораторными термометрами ТЛ-2Ю ГОСТ 2045-71.

Контроль уровня наполнения баков осуществляется визуально через стеклянные стенки.

Для нормальной работы дозировочных насосов осуществляется наддув компонентов в рабочих ёмкостях осушенным воздухом под избыточным давлением 0,02 МПа. Для удаления влаги и воздушных включений компоненты вакуумируются перед началом литья. Контроль за степенью вакуумирования компонентов осуществляется мановакууметрами типа МАПВЗ-У100, ТУ 25.02.180335-84, закреплёнными на крышках рабочих ёмкостей.

Контроль и регулирование параметров процесса

Справедливость предложенного метода теоретического определения значений основных параметров процесса гуммирования валков полиурета-новыми композициями подтверждалась экспериментальным путем [158].

В разделе 2.3 в результате теоретического исследования установлено, что процесс течения вязкой несжимаемой быстроотвердевающей композиции по цилиндрической поверхности описывается совокупностью уравнений (2.19) - (2.22).

Поскольку при выводе этих уравнений и уравнений реокинетики были введены некоторые упрощения и допущения, справедливость их проверялась экспериментально на установке, описанной выше.

Так как определение скоростей растечения (поля скоростей) композиции по поверхности цилиндра представляет значительные трудности, то для проверки уравнений (2.19) - (2.22) воспользуемся уравнениями (2.24) -(2.25), связывающими среднее значение скорости течения композиции с расходом композиции: /l+1/nR+h ve=\ \ \v9{r,t)drdty (2.24) 2 = -v r,, (2.25) n где h — высота слоя покрытия, R — радиус вала, п — частота вращения вала, t\ — время попадания композиции на поверхность вала, отсчитываемое от времени начала смешения компонентов, vZB. — скорость осевого перемещения вала. Так как измерение высоты покрытия производится после отверждения композиции, а плотность композиции меняется по ходу реакции отверждения {см. уравнения (3.18) - (3.20)), то в формулу вычисления расхода необходимо ввести коэффициент изменения плотности: = -v »—» (4ЛЗ) n px где ртв. - плотность покрытия, Pi = p( i) — плотность композиции в момент попадания на вал. Поле скоростей потока v{r,t) зависит от следующих факторов: v{r,t) = f (ф, VGB., h, h, p(t), ц(0), где ф — угол падения струи композиции на вал, ев.= Ttdn - линейная скорость вращения вала, где d—диаметр вала; р(/), \i{i) — экспериментально полученные зависимости плотности и вязкости реагирующей композиции от времени (см. раздел 3.3). Мгновенное среднее значение поля скоростей потока v(r, /=const) зависит от следующих факторов: v(r,t =const) = f (ф, ve„., h) = f (ф, d, n, h). Таким образом, расход композиции зависит от следующих факторов: Q = f(q, d, п, h, vZB.). Результатом экспериментов являются покрытия с различными толщинами h. Величины расхода ), угла ф, диаметра d, частоты вращения п и скорости осевой подачи vZB. являются изменяемыми факторами эксперимента. Поэтому для проверки правильности математической модели будем задаваться различными сочетаниями значений этих факторов и сравнивать получаемые толщины покрытия h3KCU с теоретически рассчитанными значениями толщины покрытия /гтеор , вычисленными по формуле (4.14):

Экспериментальная установка позволяет наносить покрытие на валы диаметром 20 - 130 мм. Для экспериментальных исследований использовались валы следующих диаметров: 54, 72 и 111 мм.

Диапазоны изменения угла падения струи композиции ф (рис. 4.8) определялись экспериментально. Если значение угла ф лежит вне диапазона [20; 120], то падающая композиция частично стекает с вала. Согласно практическим рекомендациям, рабочие углы падения композиции на поверхность вала лежат в пределах 25..65. Для проверки математической модели были выбраны 3 значения угла ф падения струи композиции на поверхность вала: 25; 45 и 65.

Методика выставления угла падения струи композиции описана в разделе 4.1. В таблице 4.4 приведены смещения А плиты привода вала и погрешности установки углов є(ф) для выбранных значений диаметров ва ла и углов падения струи композиции. по Погрешность є(ф) установки угла вычисляется по следующей из (4.12) формуле Ф) = / arccos cos H — \-ср Др-100%, (4.15) Ч где а(А) = 1 мм — точность тарировочной линейки. Так как погрешность установки угла 25 для вала диаметром 54 мм слишком велика (22%), то для вала диаметром 54 мм заливка проводилась лишь под углами 45 и 65.

Похожие диссертации на Разработка технологии и оборудования для гуммирования валов полиуретановыми системами