Қағаз машиналарын өндіру процесінде әртүрлі орамдар дымқыл қағаз торларын сусыздандырудан бастап, құрғақ қағаз торларын орнатуға дейін маңызды рөл атқарады. Қағаз машиналары орамдарын жобалаудағы негізгі технологиялардың бірі ретінде «тәж» - геометриялық айырмашылығы аз болғанына қарамастан - қағаз сапасының біркелкілігі мен тұрақтылығын тікелей анықтайды. Бұл мақалада қағаз машиналары орамдарының тәж технологиясы анықтама, жұмыс принципі, жіктеу, дизайндағы және техникалық қызмет көрсетудегі негізгі әсер ететін факторлар тұрғысынан жан-жақты талданады, оның қағаз өндірісіндегі маңызды құндылығы ашылады.

1. Тәждің анықтамасы: шағын айырмашылықтардағы маңызды функция

«Тәж» (ағылшын тілінде «Тәж» деп айтылады) қағаз машинасының орамдарының осьтік бағытта (ұзындығы бойынша) арнайы геометриялық құрылымын білдіреді. Орам корпусының ортаңғы аймағының диаметрі шеткі аймақтардан сәл үлкенірек, «бел барабанына» ұқсас контур құрайды. Бұл диаметр айырмашылығы әдетте микрометрмен (мкм) өлшенеді, ал кейбір үлкен прес орамдарының тәжінің мәні тіпті 0,1-0,5 мм-ге жетуі мүмкін.

Тәж дизайнын өлшеудің негізгі көрсеткіші - «тәж мәні», ол орам корпусының максималды диаметрі (әдетте осьтік бағыттың орта нүктесінде) мен орам ұштарының диаметрі арасындағы айырмашылық ретінде есептеледі. Негізінде, тәж дизайны нақты жұмыс кезінде күш пен температураның өзгеруі сияқты факторлардан туындаған орамның «орташа салбырау» деформациясын өтеу үшін осы кішкентай диаметр айырмашылығын алдын ала орнатуды қамтиды. Сайып келгенде, ол орам бетінің және қағаз торының (немесе басқа жанасу компоненттерінің) бүкіл ені бойынша жанасу қысымының біркелкі таралуына қол жеткізеді, бұл қағаз сапасына берік негіз қалайды.

2. Тәждің негізгі функциялары: деформацияны өтеу және біркелкі қысымды ұстап тұру

Қағаз машинасының орамдарын пайдалану кезінде механикалық жүктемелерге, температураның өзгеруіне және басқа да факторларға байланысты деформация сөзсіз болады. Тәждің дизайны болмаса, бұл деформация орам беті мен қағаз торы арасындағы жанасу қысымының біркелкі болмауына әкеледі — «екі ұшында да жоғары қысым, ал ортасында төмен қысым» — бұл негіз салмағының біркелкі болмауы және қағаздың біркелкі емес сусыздануы сияқты күрделі сапа мәселелерін тікелей тудырады. Тәждің негізгі құндылығы осы деформацияларды белсенді түрде өтеуде жатыр, бұл келесі аспектілерде ерекше көрінеді:

2.1 Иілу деформациясын өтеу

Қағаз машиналарының өзек орамдары, мысалы, пресс орамдары және каландр орамдары жұмыс істеп тұрған кезде, олар қағаз торына айтарлықтай қысым жасауы керек. Мысалы, пресс орамдарының сызықтық қысымы 100-500 кН/м жетуі мүмкін. Ұзындығы мен диаметрінің арақатынасы үлкен орамдар үшін (мысалы, кең ені бар қағаз машиналарындағы пресс орамдарының ұзындығы 8-12 метр болуы мүмкін), ортасында төмен қарай иілудің серпімді деформациясы қысым астында пайда болады, бұл «жүктеме кезінде иық бағанының иілуіне» ұқсас. Бұл деформация орамның ұштары мен қағаз торы арасында шамадан тыс жанасу қысымын тудырады, ал ортасындағы қысым жеткіліксіз. Нәтижесінде, қағаз торы екі ұшында да шамадан тыс сусызданады (жоғары құрғақтық пен төмен негіз салмағына әкеледі) және ортасында сусызданады (төмен құрғақтық пен жоғары негіз салмағына әкеледі).

Дегенмен, тәж дизайнының «барабан тәрізді» құрылымы орам майысқаннан кейін орамның бүкіл беті қағаз торымен параллель байланыста болып, қысымның біркелкі таралуын қамтамасыз етеді. Бұл иілу деформациясынан туындайтын сапа тәуекелдерін тиімді түрде жояды.

2.2 Орамның термиялық деформациясын өтеу

Кептіру бөліміндегі бағыттаушы орамалар және каландр орамалар сияқты кейбір орамалар жоғары температуралы қағаз торларымен жанасу және бумен қыздыру салдарынан жұмыс кезінде термиялық кеңеюге ұшырайды. Орам корпусының ортаңғы бөлігі толығымен қыздырылғандықтан (ұштары мойынтіректерге қосылған және жылуды тезірек таратады), оның термиялық кеңеюі ұштарына қарағанда үлкенірек, бұл орам корпусының «ортаңғы томпағына» әкеледі. Бұл жағдайда дәстүрлі тәж дизайнын қолдану біркелкі емес жанасу қысымын күшейтеді. Сондықтан, термиялық кеңеюден туындаған қосымша томпақты өтеу үшін, орам бетінде біркелкі жанасу қысымын қамтамасыз ету үшін «теріс тәж» (ортаңғы бөліктің диаметрі ұштарына қарағанда сәл кішірек, «кері тәж» деп те аталады) жобалануы керек.

2.3 Тегіс емес орама бетінің тозуын өтеу

Ұзақ мерзімді пайдалану кезінде кейбір орамдар (мысалы, пресс резеңке орамдары) қағаз торының шеттерінде жиі үйкеліске ұшырайды (өйткені қағаз торының шеттері қоспаларды тасымалдауға бейім), бұл ортасына қарағанда ұштарында тезірек тозуға әкеледі. Тәж дизайны болмаса, орам беті тозғаннан кейін «ортасында томпайып, ұштарында салбырап» қалады, бұл өз кезегінде қысымның таралуына әсер етеді. Тәжді алдын ала орнату арқылы орам бетінің контурының біркелкілігін тозудың алғашқы кезеңінде сақтауға болады, бұл орамның қызмет ету мерзімін ұзартады және тозудан туындаған өндірістік ауытқуларды азайтады.

3. Тәждің жіктелуі: әртүрлі жұмыс жағдайларына бейімделген техникалық таңдаулар

Қағаз машинасының түріне (төмен жылдамдықты/жоғары жылдамдықты, тар енді/кең енді), орама функциясына (басу/кальендерлеу/бағыттау) және технологиялық талаптарға байланысты тәжді әртүрлі түрлерге бөлуге болады. Тәждің әртүрлі түрлері келесі кестеде егжей-тегжейлі сипатталғандай, дизайн сипаттамалары, реттеу әдістері және қолдану сценарийлері бойынша ерекшеленеді:

4. Тәж дизайнындағы негізгі әсер ететін факторлар: өндіріс талаптарына бейімделу үшін дәл есептеу

Тәждің мәні кездейсоқ орнатылмайды; оның тиімді жұмыс істеуін қамтамасыз ету үшін оны орама параметрлері мен өңдеу шарттарына негіздеп жан-жақты есептеу қажет. Тәждің дизайнына әсер ететін негізгі факторларға негізінен келесі аспектілер жатады:

4.1 Орам өлшемдері және материалы

1. Орам денесінің ұзындығы (L)Орам корпусы неғұрлым ұзын болса, сол қысым кезінде иілу деформациясы соғұрлым көп болады, сондықтан қажетті тәж мәні де соғұрлым үлкен болады. Мысалы, кең ені бар қағаз машиналарындағы ұзын орамдар деформацияны өтеу үшін тар ені бар қағаз машиналарындағы қысқа орамдарға қарағанда үлкен тәж мәнін қажет етеді.
2. Орам корпусының диаметрі (D)Орам корпусының диаметрі неғұрлым кіші болса, қаттылығы соғұрлым төмен болады және орам қысым кезінде деформацияға бейім болады. Сондықтан, үлкенірек тәж мәні қажет. Керісінше, үлкенірек диаметрлі орамдардың қаттылығы жоғары болады және тәж мәнін тиісті түрде азайтуға болады.
3. Материалдың қаттылығыОрама корпустарының әртүрлі материалдарының қаттылығы әртүрлі болады; мысалы, болат орамаларының қаттылығы шойын орамаларына қарағанда әлдеқайда жоғары. Қаттылығы төмен материалдар қысым кезінде айтарлықтай деформацияға ұшырайды, бұл үлкен тәж мәнін қажет етеді.

4.2 Жұмыс қысымы (сызықтық қысым)

Прес орамы және каландр орамы сияқты орамдардың жұмыс қысымы (сызықтық қысым) тәждің дизайнына әсер ететін маңызды фактор болып табылады. Сызықтық қысым неғұрлым жоғары болса, орам денесінің иілу деформациясы соғұрлым маңызды болады және деформацияны өтеу үшін тәж мәнін тиісінше арттыру қажет. Олардың қатынасын шамамен жеңілдетілген формуламен көрсетуге болады: Тәж мәні H ≈ (P×L³)/(48×E×I), мұндағы P - сызықтық қысым, L - орам ұзындығы, E - материалдың серпімділік модулі, ал I - орам көлденең қимасының инерция моменті. Мысалы, қаптама қағазына арналған прес орамыларының сызықтық қысымы әдетте 300 кН/м-ден асады, сондықтан сәйкес тәж мәні сызықтық қысымы төмен мәдени қағазға арналған прес орамы мәнінен үлкен болуы керек.

4.3 Машина жылдамдығы және қағаз түрі

1. Машина жылдамдығыЖоғары жылдамдықты қағаз машиналары (жылдамдығы > 1200 м/мин) жұмыс істеп тұрған кезде, қағаз торы төмен жылдамдықты қағаз машиналарына қарағанда қысымның біркелкілігіне әлдеқайда сезімтал болады. Қысымның шамалы ауытқуларының өзі қағаз сапасының ақауларын тудыруы мүмкін. Сондықтан, жоғары жылдамдықты қағаз машиналары динамикалық деформацияны нақты уақытта өтеу және тұрақты қысымды қамтамасыз ету үшін әдетте «басқарылатын тәжді» пайдаланады.
2. Қағаз түріӘртүрлі қағаз түрлерінің қысымның біркелкілігіне қойылатын талаптары әртүрлі. Майлық қағаздың (мысалы, негізгі салмағы 10-20 г/м² болатын дәретхана қағазы) негізгі салмағы төмен және қысымның ауытқуларына өте сезімтал, бұл жоғары дәлдіктегі тәж дизайнын қажет етеді. Керісінше, қалың қағаздың (мысалы, негізгі салмағы 150-400 г/м² болатын картон) қысымның ауытқуларына төтеп беру қабілеті жоғары, сондықтан тәждің дәлдігіне қойылатын талаптарды тиісті түрде төмендетуге болады.

5. Тәждің жиі кездесетін мәселелері және техникалық қызмет көрсету: тұрақты өндірісті қамтамасыз ету үшін уақтылы тексеру

Тәждің дұрыс емес дизайны немесе дұрыс күтілмеуі қағаз сапасына тікелей әсер етеді және бірқатар өндірістік мәселелерді тудырады. Тәждің жиі кездесетін мәселелері және тиісті қарсы шаралар келесідей:

5.1 Тәждің шамадан тыс үлкен құны

Тәждің шамадан тыс үлкен мәні орам бетінің ортасында шамадан тыс қысымға әкеледі, бұл негіз салмағының төмен болуына және қағаздың ортасында жоғары құрғақтыққа әкеледі. Ауыр жағдайларда, бұл тіпті «ұсақталуға» (талшықтың үзілуіне) әкелуі мүмкін, бұл қағаздың беріктігі мен сыртқы түріне әсер етеді.

Қарсы шараларТөмен жылдамдықты қағаз машиналарында қолданылатын бекітілген тәж орамдары үшін орамдарды тиісті тәж мәнімен ауыстыру қажет. Жоғары жылдамдықты қағаз машиналарындағы басқарылатын тәж орамдары үшін қысымның таралуы біркелкі болғанша тәж мәнін азайту үшін басқарылатын тәж жүйесі арқылы гидравликалық немесе пневматикалық қысымды азайтуға болады.

5.2 Тәж құнының тым төмен болуы

Тәждің шамадан тыс аз мәні орам бетінің ортасында қысымның жеткіліксіз болуына әкеледі, бұл қағаздың ортасында сусызданудың жеткіліксіздігіне, төмен құрғақтыққа, жоғары негіз салмағына және «дымқыл дақтар» сияқты сапа ақауларына әкеледі. Сонымен қатар, бұл кейінгі кептіру процесінің тиімділігіне де әсер етуі мүмкін.

Қарсы шараларБекітілген тәж орамы үшін тәждің мәнін арттыру үшін орамы корпусын қайта өңдеу қажет. Басқарылатын тәж орамы үшін тәждің мәнін арттыру үшін гидравликалық немесе пневматикалық қысымды арттыруға болады, бұл ортадағы қысымның технологиялық талаптарға сәйкес келуін қамтамасыз етеді.

5.3 Тәж контурының біркелкі емес тозуы

Ұзақ уақыт пайдаланғаннан кейін орам беті тозуға ұшырайды. Егер тозу біркелкі болмаса, тәждің контуры деформацияланады және орам бетінде «біркелкі емес дақтар» пайда болады. Бұл қағазда «жолақтар» және «ойықтар» сияқты ақауларды тудырады, бұл қағаздың сыртқы түріне айтарлықтай әсер етеді.

Қарсы шараларОрам бетін үнемі тексеріп отырыңыз. Тозу белгілі бір деңгейге жеткенде, тәждің қалыпты пішіні мен өлшемін қалпына келтіру және шамадан тыс тозудың өндіріске әсер етуіне жол бермеу үшін орам бетін уақтылы тегістеп, жөндеңіз (мысалы, прес резеңке орамдарының тәжінің контурын қайта тегістеңіз).

6. Қорытынды

Қағаз машиналарының орамдарының тәжі біркелкі қағаз сапасын қамтамасыз етудің негізі болып табылады. Төмен жылдамдықты қағаз машиналарындағы бекітілген тәжден бастап жоғары жылдамдықты, кең енді қағаз машиналарындағы басқарылатын тәжге дейін тәж технологиясының үздіксіз дамуы әрқашан «деформацияны өтеу және біркелкі қысымға қол жеткізу» негізгі мақсатына бағытталған, бұл әртүрлі қағаз жасау жұмыс жағдайларының қажеттіліктеріне бейімделеді. Тәждің ақылға қонымды дизайны қағаз негізінің біркелкі емес салмағы және нашар сусыздандыру сияқты сапа мәселелерін шешіп қана қоймай, сонымен қатар қағаз машиналарының жұмыс тиімділігін арттырады (қағаз үзілістерінің санын азайтады) және энергия тұтынуды азайтады (шамадан тыс кептіруді болдырмайды). Бұл қағаз өнеркәсібін «жоғары сапа, жоғары тиімділік және төмен энергия тұтыну» бағытында дамытуда маңызды техникалық қолдау болып табылады. Болашақта қағаз өндірісінде жабдықтың дәлдігін үнемі жақсарту және процестерді үздіксіз оңтайландыру арқылы тәж технологиясы жетілдірілген және ақылды болады, бұл қағаз өнеркәсібінің жоғары сапалы дамуына көбірек үлес қосады.