引起
旋轉(zhuǎn)顆粒機失效的(de)因素一(yī)般有(yǒu)二點,一是磨粒磨損,二是疲勞破壞。要從(cóng)根本(běn)上避免旋轉顆粒機的失效問題是不切實際(jì)的(de),隻(zhī)有改善環模製造、生產及使用條件,從而延長環模(mó)的使用壽命,節約成本。
磨粒磨(mó)損原因很多,分為正常磨損、不正常磨損。正(zhèng)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(chū)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(yào)原因:壓輥(gǔn)調得太緊,與環模間隙小,互相磨損;撒料(liào)器角度不好,導致分配物料不均勻而部(bù)分(fèn)先(xiān)磨損;模內掉進金(jīn)屬而(ér)磨損。這種情況下,環模多出現不規則(zé)磨(mó)損,多為腰鼓形。
原料粒度:原料粉碎細度要適中均(jun1)勻,因為原料粉碎細度決定(dìng)著飼料組成的(de)表麵積,粒度越細,表麵積越大,物料(liào)吸收蒸汽中水分越快,有(yǒu)利於進行調質與顆粒成形。原料粒度過粗,會增加壓模的磨損,並造成生產率(lǜ)下降,能耗(hào)增大(dà)。一般要求原料粉碎後(hòu)要能全部通過8目篩麵,25目篩上物不得大於35% 。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(yǒu)利於物料通過環模,且成形後顆粒外觀較光滑。
原料含雜情況:物料中含砂及鐵(tiě)雜質過多,會加快壓模的磨損,所以,原(yuán)料清(qīng)雜(zá)工作十分重要。目(mù)前,大多(duō)數飼料廠對清除原料中鐵雜質較(jiào)為重視,因鐵質物質對壓模、壓輥乃至(zhì)設備會造成強烈的破壞。而對(duì)砂石類(lèi)雜質的清除卻不重視。這一點應引起製粒機用(yòng)戶的注意。
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(liè),並使(shǐ)油分呈遊離狀態,在(zài)製粒(lì)過程中起潤滑作用,從而減輕(qīng)物料對壓模的磨損作用,並提高製粒機的產量。一般(bān)添加蒸(zhēng)汽的壓力應在0.2~0.4MPa之間,壓(yā)力高低隨壓製物料(liào)品(pǐn)種而變化,蛋白質含量較高的物料,使用蒸(zhēng)汽壓力應稍(shāo)低一些,含纖維較多的物料,使用蒸汽壓力可稍(shāo)高一些。添加蒸汽應使物料(liào)含(hán)水率達16% ~17% ,物料調質後的溫(wēn)度在78~87度C時*。
撒料(liào)器安裝(zhuāng)角度:撒料器(qì)安裝角度(dù)不正確,會導致環模與壓輥(gǔn)間的物料分布不均勻。因此,進入擠壓時,環模與壓輥的擠壓(yā)應力和(hé)摩擦力沿軸(zhóu)向出現非均勻現象,zui終導致環模與壓輥(gǔn)磨損呈(chéng)不(bú)均(jun1)勻分布。
疲勞破壞
旋轉顆(kē)粒機環模為一多孔環形零件,工作條件惡劣(liè),在使用過程中長期承受壓輥的擠壓(yā)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。黃傳海在“顆粒飼料壓製機環模強度探討”中,對製粒機工作過程中環模的受力情況進行了分析(xī),認為環(huán)模在製粒過程中受到交變的作用,其交變應力循環特(tè)性為:
這表明其交變(biàn)應力是非(fēi)對稱循環的,環模通常發生疲勞破壞。這與環(huán)模在實(shí)際使用中所(suǒ)產生(shēng)失(shī)效結果相吻合。在此基礎上,提出適當增大環模寬度、厚度及內徑,可提高環模(mó)的抗彎能力和生產率。同時增大內徑和有效擠壓長度,可明顯降(jiàng)低環模的接觸壓應力。
為有效改善環模的受力條(tiáo)件,除改變環模外(wài)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。
環模通常(cháng)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(chū)現(xiàn)的表麵氧化的脫炭,從(cóng)而獲得更高的硬度。
環模表麵開孔率直(zhí)接影響製粒機(jī)的產量和環模強度。開孔率大(dà),製粒機產量(liàng)高(gāo),環模強度低;反之,環模強度提高,製粒機(jī)產量降低。由於選材及環(huán)模尺寸的差異,要得到恰當的(de)環模模孔開孔(kǒng)率數值,以更好地(dì)協調它的產量及使(shǐ)用壽命,目前還有較大的(de)困難。對於模孔直徑(jìng)為2~12mm的環模,其(qí)模孔開孔率一般應選(xuǎn)定在20% ~30%之(zhī)間。模孔越小,開孔率取值越小,反(fǎn)之,開孔(kǒng)率取值越大。製造廠(chǎng)可根據所選環模材料、環模外(wài)形結(jié)構與(yǔ)尺(chǐ)寸,采取逐次迫近試驗方(fāng)法,確定環模開孔率的大小,保證環模有足夠(gòu)的強度,以防止其承載時破裂而縮短使用壽命。
在設計
旋轉顆粒機環模外(wài)形結(jié)構時,應盡(jìn)量減少環模外表麵沿徑向分布的溝槽(cáo)數量(liàng),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(jí)中的部位。在長期交變應力作(zuò)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。