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全自动石蜡成型机振动影响因素和部件设计

2022-11-22 06:32:12

[一]、石蜡成型机振动影响因素
振动在实际生产中会影响系统的运行性能和产品质量,是工业生产中的一个重要影响因素;石蜡成型机是由传动系统、液压系统和其他支持系统构成的复杂系统。为了方便的研究全自动石蜡成型机的工作特性,通过建立挤压辊运动模型,然后结合ADAMS软件分析挤压辊的工作特性。
(1)挤压成型速度的影响
石蜡成型机系统发生振动与系统速度的稳定性有关。成型速度的影响主要为挤压辊转速和喂料速度,随着挤压成型速度的提高,能够引起挤压辊振动的因素将会增加,例如:各种转动部件偏心,各种安装误差,滚动轴承的扰动等都随着挤压成型速度的增加而使振动加剧。
挤压辊振动会引起挤压辊间隙的变化,这就会使在单位时间内通过的物料体积有所波动,挤压成型的速度越高,物料体积的变化越大。另外,物料经过压力挤压成型后,物料在挤压辊出口释放区瞬间失去压力,物料膨胀而引起体积发生的变化,如果挤压成型速度过快,体积变形过快会引起物料断裂,成型质量降低。石蜡成型机的挤压辊一般为齿轮传动,如果喂料速度过快,会引起物料在挤压辊缝隙的堆积,引起瞬间挤压辊间隙变化和成型压力变化,从而引起挤压辊水平移动,而挤压辊的移动会导致齿轮啮合不良,造成传递不准确;并且,挤压辊间隙的变化,会引起挤压辊扭矩的变化,从而会直接影响挤压辊的运动状态。因此,需要根据挤压辊的工作特性分析挤压辊的运动状态。
(2)摩擦系数的影响
挤压辊力学特性分析,得知在物料向挤压辊之间小间隙运动的过程中,挤压辊表面与物料接触时会产生的摩擦力,这主要由物料的性质和咬入角决定。因此,挤压辊与物料接触表面的摩擦力,是影响挤压辊运动稳定性的重要因素,石蜡成型系统的稳定性越低,系统容易发生振动。由于粉体物料的流动性,实际在挤压成型过程中的摩擦力也难以准确测定,为了便于研究,以粉体物料的摩擦系数作为主要分析因素。
[二]、热风循环熔融全自动石蜡成型机的部件设计
1热风循环机构设计
热风循环加热系统是整台样机设计中一个非常重要的系统,该全自动石蜡成型机系统的结构设计省去了传统设备中的清洗装置,为企业节省了成本以及减少了能耗。该热风循环系统主要包括:箱盖、风机、加热管和熔融室。风机和加热管采用对称布置,具体结构设计方案。
该全自动石蜡成型机在运行时,先启动风机,风机将冷空气抽进入加热风箱,再经过加热元件受热后送入熔融室,熔融室内的空气又可以经过箱体上部设计的气孔再回到加热风箱再次受热,如此循环往复。当整个系统箱体内的空气加热到所需温度时,通过温度控制器智能控制箱内温度保持在所需范围内不变,这样不仅是将内部进行熔融,同时也避免温度过高造成一些受热燃烧降解。熔融室内熔融后便可以启动搅拌机构和螺杆挤出机构。
2搅拌机构设计
所设计的热风循环熔融全自动石蜡成型机是不需要破碎装置,可以直接将投入到熔融室内受热熔融。搅拌机构的设计是为了能够受热均匀且不会粘连在设备上不向下流动,根据此要求设计出样机熔融室内的搅拌机构。
搅拌机构由搅拌轴、搅拌片固定杆、搅拌片以及底部的螺旋挤压带构成。搅拌轴上安装搅拌片固定杆,搅拌杆上对称安装有弹性功能的搅拌片,两边各安装有3片,其中一边安装位置靠近筛网的外侧,搅拌片之间间隔45mm,对称的另一边则安装在靠近筛网的内侧,搅拌片之间间隔40mm。因为在进行搅拌时,对于刚开始比较硬的其阻力会比较大,如果搅拌片之间没有间隔,搅拌片就会强行挤压,受力很大,这样很容易造成搅拌片的损坏,甚至是断裂。除此之外,搅拌机构如此设计不仅了旋转时搅拌片能够覆盖整个筛网平面,而且节省了材料,同时搅拌机构运行时整体质量保持平衡,不会因发生重心偏移造成过度磨损,从而延长其使用寿命。搅拌片在工作时的功能原理分析。
搅拌片是根据立式和卧式的实验结果进行比较分析,选择弹性好的弹簧钢片,这样可以较多时而又没有熔融的情况下,搅拌片在搅拌时不会因为阻力太大发生折断,而是弹性变形,待熔融后压力变小又恢复原状。
搅拌轴在筛网下面安装有一个螺旋挤压带,其作用是使得通过筛网间隙的熔融能够在旋转挤压力的作用下加速向下流入螺杆机筒内,而不会在箱体底部滞留或者沾茹在搅拌轴上。

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