Коллектив авторов - Большая энциклопедия техники

Два основных типа машины: машина плоскосеточная – столовая, изготавливает основные виды бумаги, и машина круглосеточная – цилиндровая, изготавливает определенные составы бумаги. Конструкция и технологический процесс обоих типов аналогичен, различие заключается в устройстве для выхода бумажной массы на сетку и отлива бумажного полотна, в работе обоих типов машин используют разнообразные по конструкции виды вспомогательного оборудования.

Впервые бумагу получил в Китае во II в. Цефей Лун способом осаждения водной суспензии на сетке. Свое изобретение он долго держал в секрете. И изготовление бумаги было распространено только в Китае, но в VI в. этот способ стал известен в Японии, в VI– VIII вв. в других странах Азии. По китайскому способу бумагу изготавливали из свежего растительного сырья – волокна. Но в других странах вместо него использовали льняное тряпье на шелковых ситах. Дальше этот способ распространился в Северную Африку, Испанию, Марокко и в другие страны и стал вытеснять папирус. В России способ изготовления бумаги стал известен с X в., что было очень важно с изобретением книгопечатания. Но способ долго был низкопроизводительным и трудоемким. Машинное производство бумаги появилось в 1799 г., когда француз Н. Л. Роббер изобрел механизированный отлив бумаги на непрерывно движущейся сетке. Но привод этого устройства был ручной. В дальнейшем к этому устройству добавились непрерывные секции прессования, сушки, намотки бумаги в рулоны. И только в 60-е гг. XIX в. бумагоделательная машина стала похожа на современные. В последующем ее усовершенствовали. Увеличилась скорость выработки, ширина бумажного полотна, в качестве сырья стали использовать целлюлозное волокно древесины, синтетические волокна. Растет производство новых видов бумажной продукции. Повышается эффективность. Сейчас известно более 600 видов бумаги, отличающихся различными показателями, сферой применения и свойствами.

Современная бумагоделательная машина состоит из нескольких частей:

  1) сеточной, в которой формуется из суспензии бумажное полотно;

  2) прессовой, в которой уплотняется бумажное полотно;

  3) сушильной, в которой из бумажного полотна удаляется оставшаяся влага;

  4) отделочной, в которой бумажному полотну придается необходимая гладкость, плотность, и где оно наматывается в рулоны.

Сеточная часть машины – сетка из медных или синтетических нитей. Привод сетки от ведущего вала, формование полотна из суспензии осуществляют отсасывающие регистровые валики и вакуумные насосы. Завершает формование полотна бумаги Гауч-вал – перфорированный пустотелый цилиндр из бронзового сплава или стали.

Прессовая часть машины – это несколько последовательно расположенных вальцовых прессов, которые осуществляют дальнейшее формование бумажного полотна для придания ему гладкости.

Сушильная часть машины – это расположенные в два ряда в шахматном порядке цилиндры, они обогреваются изнутри паром и вращаются. Полотно бумаги движется с цилиндра на цилиндр и высушивается до остаточной влаги 5—7%, отделочная часть машины – каландр из 5—10 валов из отбеленного чугуна. Валы расположены друг над другом, и полотно бумаги, двигаясь между валами сверху вниз, уплотняется, становится гладким, выравнивается по толщине и наматывается в рулоны на накате. Основные характеристики машины:

  1) ширина бумажного полотна;

  2) скорость работы, сортность выпускаемой бумаги, производительность.

Современные бумагоделательные машины оснащены автоматическими системами управления и регулирования. Модификации бумагоделательных машин различаются в основном по способу формования полотна бумаги. В машинах типа инферформ полотно формуется между двумя сетками. В машинах типа вертиформ полотно формуется между двумя вертикально перемещающимися сетками.

В машинах типа ротоформер напорный ящик и сеточная часть – это одно компактное устройство, на таких машинах вырабатывают бумагу из искусственных волокон.

Дальнейшее усовершенствование конструкции машины направлено на увеличение производительности, скорости работы, ширины полотна, внедрение новых технологий и использование других видов сырья.

Стационарный (настенно-консольный) кран – устройство для подъема грузов. Может быть поворотным и неповоротным. Грузоподъемность настенно-консольного поворотного крана – около 3 т, вылет стрелы – 3—6 м. Грузоподъемность настенно-консольного неповоротного крана 3—10 т, вылет стрелы 5—10 м, рабочая скорость передвижения 90—200 м/мин. Настенноконсольный стационарный кран представляет собой настенную консольную форму и передвигающуюся по ней грузовую тележку с подъемной лебедкой. К стальному канату прикреплено грузозахватное устройство – крюк. Вылет стрелы ограничен собственной ее длиной. Неповоротный настенно-консольный кран движется по стене вправо и влево, и его стрела всегда перпендикулярна стене. Стрела поворотного крана может также осуществлять вращения при захвате груза. Конструкции стационарно-консольных кранов сварные, сделаны из прочной стали. Механизм привода кранов – электрический двигатель. Управление такими кранами в основном осуществляется дистанционно по проводам. Производство стационарных настенно-консольных кранов налажено с середины ХХ в., что связано с ростом промышленных предприятий.

Стационарные краны в основном применяются в цехах, на складах, для обслуживания рабочих мест на производстве погрузочно-разгрузочных работ. Основная задача совершенствования конструкции стационарных настенноконсольных кранов – это увеличение грузоподъемности и вылета стрелы, повышение их производительности, увеличение скорости рабочих движений, особенно при обслуживании рабочего места в заводском цеху, создание систем автоматического гашения колебания груза, уменьшение собственной массы стационарного крана. Высота, на которую поднимается груз, ограничена местом расположения стационарного крана на стене. Модификации таких кранов в основном имеют различные характеристики грузоподъемности, вылета стрелы и области использования.

Трепальная машина – машина для очистки от примесей и разрыхления волокон шерсти, хлопка, льна. Это первичная обработка сырья прядильного производства. Принцип работы основан на освобождении волокна от больших примесей. При этом волокно зажимается питающими устройствами машины, и на него действуют рабочие устройства, осуществляя процесс трепания. Основные рабочие приспособления, предназначенные для трепания, – барабаны и трепала. Барабаны по устройству бывают бильные, колковые, ножевые. Била различаются по конструкции: гладкие планочные, игольчатые с большими колками, пильчатые с зубьями, комбинированные. Процесс трепания начинается с поступления волокна в питающий бункер трепальной машины. Специальное устройство регулирует высоту волокнистой массы в бункере и поддерживает на заданном уровне, чтобы поток выходящего волокна был равномерным. Валики и питающие подают из бункера волокно к ножевому барабану, вращающемуся со скоростью до 600 об/мин. Ножи барабана срезают со слоя волокна клочки, которые попадают на колосниковую решетку, вытряхиваются и освобождаются от примесей. Примеси проваливаются в промежутки между колосниками, волокно с колосниковой решетки и с ножей барабана снимается потоком воздуха, который отсасывается из сетчатого барабана вентилятора. Этот воздушный поток направляет волокно к сетчатому барабану. Сетчатый барабан вращается и формирует из клочков волокна – слой волокна. Съемные цилиндры снимают этот слой волокна с поверхности сетчатого барабана и направляют волокно в зажим питающих цилиндров. Питающие цилиндры направляют его к специальному устройству – трепалу. Трепало вращается со скоростью до 1000 об/мин. И планками разрыхляет волокно, очищая его от сора и примесей. Примеси также проваливаются через колосники решетки. С планок трепала слой волокна также снимается потоком воздуха и направляется к следующему устройству. Производительность трепальных машин различна, так как зависит от интенсивности трепания. Для различного сорта сырья используются различные треплющие устройства. Для хлопка – ножевые барабаны, для шерсти – колковые, процесс первичной обработки волокна для последующего прядения применялся с древности, как один из этапов ткачества. Но до середины XVIII в. он оставался ручным. И только во второй половине XVIII в. с общим развитием машинного производства стали механизироваться и подготовительные процессы прядения. В конце XVIII в. такие машины появляются в Европе, в середине XIX в. – в России. Современные трепальные машины – это оборудование прядильного производства. Дальнейшее совершенствование машин связано с развитием прядильного производства и направлено на увеличение производительности и внедрение новых технологий и систем управления.