木屑顆(kē)粒機環模特性與應用
發布日期:2020-08-27
環模是木(mù)屑顆粒機的關鍵零件,是顆粒機的最主要易損件,根據(jù)統計,環模損耗費占整個生產車間維修費的25%以上,同時對擠壓出來的(de)顆粒飼料質量有著直接的影響。因此,了解環模的特性並對(duì)環模進(jìn)行正確的選用、合理的使用以(yǐ)及有效的保(bǎo)養,對(duì)於飼(sì)料生產者來(lái)說是至關重(chóng)要的。下(xià)麵對環模的特(tè)性(xìng)及其選用、使用和保養作些淺析,以供大家參考。
1、環模的特性
1.1 環模材料和(hé)熱處理
環模材料主要有碳素結構鋼、合金結構鋼和不鏽鋼3類。碳素結構鋼如45鋼,其熱處理硬度一般為HRC45—50,它屬於比較低檔的(de)環模材料,其耐磨性和耐腐(fǔ)蝕性都較差;合金結(jié)構鋼(gāng),如20CrMnTi、40Cr、35CrMo等,熱處理硬(yìng)度在HRC50以上,並具(jù)有良好的綜合力學性能,由此類材料製造的環模強度高,耐磨(mó)性也好,但缺(quē)點是耐腐蝕性不好;不(bú)鏽鋼材料(liào)有X46Cr13(德(dé)國牌號)、4Cr13、3Cr13等,這(zhè)些材料的剛度和韌性都較好,熱處(chù)理硬(yìng)度大於HRC50,並具有良好的耐磨性和(hé)耐腐蝕性,使用壽命較長。
為(wéi)了控製環模熱處理後的硬度均勻性,每個環模熱處理後,在(zài)圓周方向三等分處的每個部位,取不少於(yú)3點測硬度平(píng)均值,其各部位的硬度值之差應不大於(yú)HRC4;
另外,應對環(huán)模毛(máo)坯的硬度加以控製,其硬(yìng)度在HB170~220之間(jiān)為宜,如果硬(yìng)度過高,鑽孔時鑽頭易斷裂,並造成(chéng)死孔,硬度過低則影響模孔的光潔(jié)度。為了控製毛坯內部材質的均勻性,有條件的話,應對(duì)每個(gè)毛坯進行內部探傷,防止毛坯內部有裂紋、氣孔、夾砂(shā)等缺陷。
1.2環模孔結構、壓縮比和粗(cū)糙度
常見的環模孔主要有直形孔、階(jiē)梯形(xíng)孔(kǒng)、外錐形孔和內錐形孔等。階梯形(xíng)孔又分為釋放式階梯孔(俗稱減壓孔或釋放孑L)和壓縮式階梯孔,如圖1所示,不同的(de)模孔(kǒng)形式適合不同種類的飼料原(yuán)料或不(bú)同的飼料配方。
環模壓縮(suō)比是指環模孔的有效長度和環模孔的最小直徑的比值,它是反映顆粒飼料擠壓強度的一個指標。壓縮比越大,擠出(chū)的顆粒飼(sì)料越結實。對(duì)於直形孔的環模壓縮比來(lái)說,環模孔的有效長(zhǎng)度即為環模的總厚度,最小直徑即為模孔本身的直(zhí)徑:對於釋放式階梯孔和外錐形孔來說,模孔的有效長度即為環模的總厚度減(jiǎn)去釋放孔的長度或外錐孔的長度,小直徑段的孔徑(jìng)即(jí)為計算壓縮比的孔徑:對(duì)於壓縮式階梯孔和內錐形孔(kǒng)來(lái)說,這種情況比較(jiào)特殊,一般把整(zhěng)個環(huán)模厚度作(zuò)為模孔的有效長度,最小直徑(jìng)取小直徑段的孔徑,當然,這樣計算出的環模壓縮比的(de)含(hán)義和前兩種情況是有區別的。
粗(cū)糙度(dù)也是衡量(liàng)環模質量的重要指標。在同樣的壓(yā)縮比下,粗糙度(dù)值越大(dà),飼料擠出阻(zǔ)力越大,出料越困難,過大的粗糙度也影響顆粒表麵的質量。合適的粗糙度值為(wéi)應(yīng)在0.8~1.6之間。
1.3環模工作(zuò)麵積、孔的排列和開孔率
環模工作麵積指環模的內徑周(zhōu)長和有效(xiào)寬(kuān)度的乘積,有效寬度指環模兩越程槽之間的距離。在同樣的(de)工(gōng)作麵積下,環模內徑和有效寬度成反比。
環模鑽孔時的排列方式一般沿周向排列,並在寬度方向上排與排之間的小孔相互交錯,使整個鑽出的小孔呈近似(sì)等邊三角形排列。如果設(shè)小孔的直徑為d.小孔與小孔例如,小孔直徑為4.5mm的環模,如果取小孔之間的壁厚為2.6mm.則可以算出環模開孔率為(wéi)36%。從上麵的公式可以看出,在模孑L直徑一定(dìng)的情況下,要提高環模的開孔率,必須減小模孔之間(jiān)的(de)壁厚,但最小壁厚必須滿足(zú)環模強度的(de)需要。
一般的規律是(shì),模孔直(zhí)徑越大,環模開孔(kǒng)率越高。
1.4環模線速度
環模線速度指環模內圓切線速度,它的高低影響到擠壓區內的料層厚度及物料通過模孔的(de)時間,進而(ér)影響製粒機產量和顆粒質量。線速(sù)度過高時,有(yǒu)可能使(shǐ)擠壓區內的物料(liào)形成斷層,製粒不連續,製出的顆粒鬆軟,粉料多,而且對於水分含量較高的物料還易打(dǎ)滑(huá),甚至根本不能製粒;較低的環模線速度雖然製出(chū)的顆粒(lì)質量好,但對產量影響較大。常用的環模線速度一般在6~9m/s之間。
1.5環模安裝方式
環模安裝方式主(zhǔ)要有直麵(miàn)式安裝、錐麵式安裝(zhuāng)和(hé)抱箍式安裝。直麵式安裝簡單,環模不易傾斜,但環模固定螺栓容易剪斷,不適用於大型號的製粒機。錐麵式安裝環模(mó)定心性(xìng)能好,傳(chuán)遞扭矩大,環模固定螺栓不易剪斷,但(dàn)需要裝配者細心(xīn)和掌握一定的技巧,不然環模易裝斜。抱箍式安裝比較適用於小型號的製粒(lì)機,安裝方便,需時短,缺點是環模本身不對稱,不能掉麵使用。
2、環模的選用
通過環模的特性可以看出,選用一個環模需(xū)要考慮的因素是很多的。但在實(shí)際工作中,通常一些因素是早已設計(jì)好了的,如(rú)環(huán)模的安裝方式、環模線速度(dù)和環(huán)模工作麵積等,這(zhè)在購買顆粒(lì)機時就已經決定了,一般不(bú)會改變。另外一些因(yīn)素可通過選擇專業的環(huán)模(mó)製造廠家來保證,如環模的材料、熱處理強度及耐磨性、模孔的(de)開孔率和粗糙度等,這些(xiē)因素專業的環模製造廠家通常都能達到最佳的性能要求(qiú),使用者隻要做(zuò)到不貪圖便宜選購沒有技術和設備保障的(de)廠家生產環模(mó)就可以了。例(lì)如模孔(kǒng)的加工和熱處理質量要靠專門(mén)的槍鑽和真空熱處理設備才能(néng)保證,普通的鑽床和熱處理方法很難加工出高質量的環模。
目前在飼料廠普遍麵臨的是(shì)如何根據自己生產的飼(sì)料品(pǐn)種及配方來選用合適的模孔形式及環模壓縮比。一般來說,直形(xíng)孔和釋放式階梯形孔(kǒng)適(shì)於加工配合飼料:外錐形孔適合加工脫脂糠等高纖維的飼料:內(nèi)錐形孔(kǒng)和壓縮式階梯孔宜加工草(cǎo)粉料類比重輕的飼料。對於上麵提到的釋放式階梯孔的設計原因.是由於某些品種的飼料,尤(yóu)其是小直徑的飼料,在保證合理壓(yā)縮比的條件下,環(huán)模的壁厚達不到最低要求(qiú),以致環模強度不夠(gòu),在生產中常會出現環模爆(bào)裂現象,而不得已采取的加厚措施,方法是在(zài)保證模孔有效長度(dù)的前提下(xià),增加環模的厚度並同時增加(jiā)減壓孔(釋放孔)。
對於環模壓縮比的選用,由於各家配方不一樣,采用(yòng)的原料各異,同時製粒工(gōng)藝也(yě)不(bú)同(tóng),具體合適的壓縮比還要靠各個(gè)飼料生產廠家(jiā)在生產中摸索得到.這(zhè)裏隻能(néng)根(gēn)據以往的經驗給出一個大致的範圍。一般來說,畜禽類飼(sì)料宜選用9—13之間的壓縮比;魚類(lèi)飼料宜選用13~16之間的壓縮比(bǐ);蝦類飼料宜選(xuǎn)用(yòng)20—25之間的壓縮比;熱敏感類飼料宜選用7~9之間的壓縮比(bǐ):牧草和秸稈(gǎn)類飼(sì)料宜選用6~9之間的壓縮比。另外,飼料生(shēng)產者也可根據自己的質量要求稍稍提高或降低實際(jì)的壓縮比,比如選(xuǎn)用稍低的壓縮比對於增加產量、降(jiàng)低(dī)能(néng)耗、減輕環模的磨損有利(lì),但(dàn)同時也降低(dī)了飼料品質,如顆粒不夠結實,粉化率高等;反之,則對顆粒品質有利,如(rú)顆粒外觀光滑(huá),密度增加,粉化率小(xiǎo)等(děng),但會(huì)增加生產成(chéng)本。
3、環模的使(shǐ)用
正確(què)地調整環模和壓(yā)輥(gǔn)之間的工(gōng)作間隙是環模使(shǐ)用的關鍵。~般(bān)來說,環(huán)模與(yǔ)壓輥之(zhī)間的間隙在0.1~0.3mm之間為(wéi)宜。通常(cháng)情況下,新壓輥(gǔn)和新環(huán)模相配宜采用稍大的間隙,舊壓輥(gǔn)和舊環模相配宜采用(yòng)較(jiào)小的間隙(xì),大孔徑的環模宜選用(yòng)稍大的間隙,小孔徑的環模宜選用稍小的間隙,容易製粒的物(wù)料宜取大間隙,難以製粒的物料宜取小間隙。對於操作者來說,要有實際的操作經驗,對環模(mó)間隙能夠熟練地進行選(xuǎn)擇和調整。另外,在環模使用過(guò)程(chéng)中還要注意以下幾點:新購環模一般在開機前(qián)需要用油料進行“洗模”,以去除模孔中的毛刺。如果是在正規廠家購買的Ø2.5以上大模(mó)孔的環模,可不進行,而對於模孔在‘p2.5以下的環模,一般需要用油料在正常生產前“洗模”幾分鍾到二十幾分鍾為好,對於模孔粗糙度較差的環模,有時還需要(yào)在油料中攙入20%~50%的細砂進行研磨後才能進行正常的生產。環模在使用過(guò)程中,一定要盡量避免物料(liào)中混有大塊砂石(shí)、砂粒、鐵塊、螺栓及鐵屑(xiè)等硬質顆粒,以免加快環模的磨損或(huò)對環模造成過大的衝擊,造成環模爆裂。如果有鐵質(zhì)進入模孔(kǒng),一定要及時衝出或鑽出。對於兩麵對稱(chēng)安(ān)裝的環模,可在生產一定時間後反過來安裝使用,以使(shǐ)環模磨損均勻。環模(mó)安裝好後(hòu)一定不要傾斜,不然會產生(shēng)不(bú)均勻磨損:緊固環模的螺栓一定要達到所需要的鎖緊扭矩,以避免螺栓剪斷和環模(mó)損(sǔn)壞。
4、環模(mó)的保養
對環模進行合理的保養是保證環模能夠正常工作和延長其使用壽命的必要(yào)措施(shī)之一,在平時工作中(zhōng)應注意做好以下幾(jǐ)點:當需要更換(huàn)環模時,應以非腐蝕性油料將(jiāng)原來的飼料擠出,以便再次使用時出料(liào)順暢,並能防止模孔腐蝕。環(huán)模在(zài)使用一定的時間後,應定期檢查環模內表麵是否(fǒu)有局部凸出(chū)部分,並檢查(chá)模孔導料口是否有磨平、封口或內翻等現象(xiàng),如有,應用磨光機或其它具將(jiāng)環模工(gōng)作內表麵凸出部分磨平,然後再對導料口進行倒角,對環模進行必(bì)要的修複,以(yǐ)延長環(huán)模的使用壽命。修複時應注(zhù)意環模工作內表麵最(zuì)低處應高於越程槽底部2mm,並且修複後仍有壓(yā)輥偏心軸調節餘量,否則環模(mó)就應該報廢。假如多數模孔被物(wù)料堵塞不出料,可以采取用油浸泡或用油蒸(zhēng)煮的辦法使(shǐ)物料軟化(huà),再重新進行製粒;如果仍然不能(néng)製粒,則可以用(yòng)電鑽將堵塞模孔(kǒng)的物料鑽(zuàn)出後,再(zài)用(yòng)油性物料(liào)加細砂研磨後(hòu)使用(yòng)。環模(mó)必須存放在幹燥、清(qīng)潔的地方,並做好(hǎo)規格標識,若存放於潮濕的地方,有可能會造成環模的腐蝕,從而降低環模的(de)使用壽命或影響(xiǎng)出料效果。
綜上所(suǒ)述,隻有充分認(rèn)識環模的基本特性,並對環模能夠(gòu)進行正確的選用、合理(lǐ)的使用和有效(xiào)的保養,才能夠充分發(fā)揮顆粒機及其環模的(de)性能,從而降低成本,提高製粒效率和製(zhì)粒(lì)質量(liàng),為企業創造更多(duō)的經濟(jì)效益。
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