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探討農藥製粒设备核心部件環模失效的原因
時間:2016-10-28 點擊次數:639
   環模是農藥製粒设备的核心部件,也是農藥製粒设备zui易磨損的零件之一。農藥製粒设备運行過程中,環模失效影響比較嚴重,本文亚慱体育登录平台就來探討農藥製粒设备環模失效的原因,進而改善環模的使用條件,提高產物質量和產量,減少生產成本。

  首先了解下農藥製粒设备環模的工作原理,環模是由電動设备經減速设备帶動旋轉的,安裝在環模內的壓輥不公轉,但因與轉動著的環模摩擦而自轉。進入壓製室的調質好的物料被撒料设备均分於壓輥之間,被壓輥鉗人、擠壓,並通過環模模孔連續地擠壓成形,形成柱狀块状並隨著環模圈回轉,由固定安裝在環模外麵的切刀切成一定長度的块状飼料。環模與壓輥在任何接觸點的線速度都相同,其全部壓力都被用於製粒。

  農藥製粒设备環模在正常工作過程中,始終存在著與物料間的摩擦作用。隨著生產物料量的增加,環模逐漸磨損,並zui終導致失效。因此衡量環模工作性能的指標之一就是生產量。然而在實際生產過程中,大多數環模在達到理論生產能力之前就失效了。由於環模價格昂貴,這就為用戶造成一定的損失。本文擬對環模失效原因進行分析,從而對環模的製造、使用條件提出建議。

  農藥製粒设备環模失效原因分析

  從環模實際失效現象來看,可分成3類。

  *類:環模工作一段時間後,出料各小孔內壁磨損,孔徑增大,所生產的块状飼料直徑超過規定值而失效;

  第二類:環模內壁磨損後,內表麵凹凸不平嚴重,使飼料流動受阻,出料量下降而停止使用;

  第三類:環模內壁磨損後,使內徑增大,壁厚減小,同時出料小孔內壁也隨著磨損,使各出料小孔間的壁厚不斷減薄,因而結構強度下降,在出料小孔的直徑增大到允許的規定值之前(即出現*類失效現象之前),在zui危險的截麵上首先出現裂紋並不斷擴大,直到裂紋延伸到較大的範圍而導致環模失效。產生上述3種失效現象的實質性原因,歸納起來,首先是磨粒磨損,其次是疲勞破壞。

  一、磨粒磨損

  農藥製粒设备環模磨損原因很多,分為正常磨損、不正常磨損。正常磨損原因主要有物料的配方、粉碎粒度、粉料的調質質量等。正常磨損情況下環模出現軸向均勻磨損,導致環模模孔變大,壁厚變薄。不正常磨損主要原因:壓輥調得太緊,與環模間隙小,互相磨損;撒料设备角度不好,導致分配物料不均勻而部分先磨損;模內掉進金屬而磨損。這種情況下,環模多出現不規則磨損,多為腰鼓形。

  1.原料粒度。原料粉碎細度要適中均勻,因為原料粉碎細度決定著飼料組成的表麵積,粒度越細,表麵積越大,物料吸收蒸汽中水分越快,有利於進行調質與块状成形。原料粒度過粗,會增加壓模的磨損,並造成生產率下降,能耗增大。對粗纖維含量高的物料,添加一定量的油脂,在製粒過程中,可以減少物料與環模之間的摩擦力,有利於物料通過環模,且成形後块状外觀較光滑。

  2.原料含雜情況。物料中含砂及鐵雜質過多,會加快壓模的磨損,所以,原料清雜工作十分重要。目前,大多數飼料廠對清除原料中鐵雜質較為重視,因鐵質物質對壓模、壓輥乃至設備會造成強烈的破壞。而對砂石類雜質的清除卻不重視。這一點應引起製粒设备用戶的注意。

  3.環模與壓輥之間的間隙。環模與壓輥之間的間隙過小,會加快環模與壓輥表麵的磨損,特別是在製粒设备啟動和停止時的空運轉期間,這種磨損作用更加強烈。考慮到環模、壓輥表麵的圓度誤差及工作麵與安裝麵之間的同軸度誤差等因素,環模與壓輥之間的間隙一般取0.2~0.4mm為宜,壓製小直徑块状飼料或使用新環模時取小值。

  4.蒸汽的添加。對物料添加蒸汽,可軟化物料,使物料中含油細胞組織分裂,並使油分呈遊離狀態,在製粒過程中起潤滑作用,從而減輕物料對壓模的磨損作用,並提高製粒设备的產量。一般添加蒸汽的壓力應在0.2~0.4MPa之間,壓力高低隨壓製物料物種而變化,蛋白質含量較高的物料,使用蒸汽壓力應稍低一些,含纖維較多的物料,使用蒸汽壓力可稍高一些。添加蒸汽應使物料含水率達16% ~17% ,物料調質後的溫度在78~87~C時zui佳。

  5.撒料设备安裝角度。撒料设备安裝角度不正確,會導致環模與壓輥間的物料分布不均勻。因此,進入擠壓時,環模與壓輥的擠壓應力和摩擦力沿軸向出現非均勻現象,zui終導致環模與壓輥磨損呈不均勻分布。

  二、疲勞破壞

  農藥製粒设备環模為一多孔環形零件,工作條件惡劣,在使用過程中長期承受壓輥的擠壓力和物料的摩擦力,使之產生彎曲應力和接觸壓應力。但這些應力不是影響環模壽命的因素,其主要失效形式還是來自疲勞破壞。

  為有效改善環模的受力條件,除改變環模外形尺寸,還可以采取選用合適材質和熱處理技術,以及設計環模表麵開孔率等途徑。農藥製粒设备環模通常由碳(合金)鋼或不鏽鋼材料經鍛壓、切削、鑽孔、熱處理等工序製成。環模鑽孔時,應采用多孔槍鑽加工,以保證各孔質量。熱處理時,應采用真空淬火設備,可避免在普通設備中經常出現的表麵氧化的脫炭,從而獲得更高的硬度。

  農藥製粒设备環模表麵開孔率直接影響製粒设备的產量和環模強度。開孔率大,製粒设备產量高,環模強度低;反之,環模強度提高,製粒设备產量降低。由於選材及環模尺寸的差異,要得到恰當的環模模孔開孔率數值,以更好地協調它的產量及使用壽命,目前還有較大的困難。對於模孔直徑為2~12mm的環模,其模孔開孔率一般應選定在20% ~30%之間。模孔越小,開孔率取值越小,反之,開孔率取值越大。製造廠可根據所選環模材料、環模外形結構與尺寸,采取逐次迫近試驗方法,確定環模開孔率的大小,保證環模有足夠的強度,以防止其承載時破裂而縮短使用壽命。

  在設計環模外形結構時,應盡量減少環模外表麵沿徑向分布的溝槽數量,並減小其深度。因為沿徑向分布的溝糟是zui容易產生應力集中的部位。在長期交變應力作用下,首先易在此部位產生微裂紋,繼而逐步擴大,zui終造成環模斷裂。

  以上分析表明,農藥製粒设备環模在生產過程中主要有兩種失效原因,一是磨粒磨損,二是疲勞破壞。要從根本上避免環模的失效是不切實際的,隻有改善環模製造、生產及使用條件,從而延長環模的使用壽命,節約成本。

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