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环模颗粒机中环模的特性及应用(一)

发布时间:2013-07-09 03:08:43 浏览量:1628 次

    环模颗粒机中环模特性及应用: 

    环模是颗粒机的关键零件.是颗粒机的最主要易损件,根据统计,环模损耗费占整个生产车间维修费的25%以上,同时对挤压出来的颗粒饲料质量有着直接的影响。因此,了解环模的特性并对环模进行正确的选用、合理的使用以及有效的保养,对于饲料生产者来说是至关重要的。下面对环模的特性及其选用、使用和保养作些浅析,以供大家参考。

    一、环模的特性 

    1.1环模材料和热处理

    环模材料主要有碳素结构钢、合金结构钢和不锈钢3类。碳素结构钢如45钢,其热处理硬度一般为HRC45-50,它属于比较低档的环模材料.其耐磨性和耐腐蚀性都较差;合金结构钢,如20CrMnTi、40Cr、35CrMo等,热处理硬度在HRC50以上,并具有良好的综合力学性能。由此类材料制造的环模强度高,耐磨性也好,但缺点是耐腐蚀性不好;不锈钢材料有X46Crl3(德国牌号)、4Crl3、3Crl3等,这些材料的刚度和韧性都较好.热处理硬度大于HRC50.并具有良好的耐磨性和耐腐蚀性,使用寿命较长。

    为了控制环模热处理后的硬度均匀性.每个环模热处理后,在圆周方向三等分处的每个部位,取不少于3点测硬度平均值,其各部位的硬度值之差应不大于HRC4。

    另外.应对环模毛坯的硬度加以控制,其硬度在HBl70-220之间为宜,如果硬度过高,钻孔时钻头易断裂,并造成死孔,硬度过低则影响模孔的光洁度。为了控制毛坯内部材质的均匀性,有条件的话,应对每个毛坯进行内部探伤,防止毛坯内部有裂纹、气孔、夹砂等缺陷。

    1.2环模孔结构、压缩比和粗糙度 

    常见的环模孔主要有直形孔、阶梯形孔、外锥形孔和内锥形孔等。阶梯形孔又分为放式阶梯孔(俗称减压孔或释放孔)和压缩式阶梯孔,如图1所示,不同的模孔形式适合不同种类的饲料原料或不同的饲料配方。

    环模压缩比是指环模孑L的有效长度和环模孔的最小直径的比值,它是反映颗粒饲料挤压强度的一个指标。压缩比越大,挤出的颗粒饲料越结实。对于直形孑L的环模压缩比来说.环模孔的有效长度即为环模的总厚度,最小直径即为模孑L本身的直径:对于释放式阶梯孑L和外锥形孔来说,模孔的有效长度即为环模的总厚度减去释放孑L的长度或外锥孑L的长度,小直径段的孑L径即为计算压缩比的孔径:对于压缩式阶梯孔和内锥形孑L来说.这种情况比较特殊.一般把整个环模厚度作为模孔的有效长度.最小直径取小直径段的孑L径,当然,这样计算出的环模压缩比的含义和前两种情况是有区别的。

    粗糙度也是衡量环模质量的重要指标。在同样的压缩比下,粗糙度值越大.饲料挤出阻力越大,出料越困难,过大的粗糙度也影响颗粒表面的质量。合适的粗糙度值为应在0.8-1.6之间。 

    1.3环模工作面积、孔的排列和开孔率     

    环模工作面积指环模的内径周长和有效宽度的乘积,有效宽度指环模两越程槽之间的距离。在同样的工作面积下,环模内径和有效宽度成反比。 

    环模钻孔时的排列方式一般沿周向排列,并在宽度方向上排与排之间的小孔相互交错,使整个钻出的小孔呈近似等边三角形排列。如果设小孔的直径为d,小孔与小孔之间的壁厚为a,环模开孔率为Ψ.则根据等边三角形原理,不难算出:Ψ≈0.9d2/(d+a)2。   

    例如,小孔直径为4.5mm的环模,如果取小孔之间的壁厚为2.6mm,则可以算出环模开孔率为36%。从上面的公式可以看出,在模孔直径一 定的情况下,要提高环模的开孔率,必须减小模孔之间的壁厚,但最小壁厚必须满足环模强度的需要。     

    一般的规律是,模孔直径越大,环模开孔率越高。

    1.4环模线速度     

    环模线速度指环模内圆切线速度,它的高低影响到挤压区内的料层厚度及物料通过模孔的时间,进而影响制粒机产量和颗粒质量。线速度过高时,有可能使挤压区内的物料形成断层,制粒不连续,制出的颗粒松软,粉料多,而且对于水分含量较高的物料还易打滑。甚至根本不能制粒;较低的环模线速度虽然制出的颗粒质量好,但对产量影响较大。常用的环  模线速度一般在6—9m/s之间。

    1.5环模安装方式     

    环模安装方式主要有直面式安装、锥面式安装和抱箍式安装。直面式安装简单,环模不易倾斜,但环模固定螺栓容易剪断,不适用于大型号的制粒机。锥面式安装环模定心性能好,传递扭矩大,环模固定螺栓不易剪断,但需要装配者细心和掌握一定的技巧.不然环模易装斜。抱箍式安装比较适用于小型号的制粒机,安装方便,需时短,缺点是环模本身不对称.不能掉面使用。