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一步制粒机环模失效的几种原因分析

点击次数:417次 发布时间:2019-05-17

一步制粒机环模失效的几种原因分析:

从环模实际失效现象来看,可分成3类。
类:环模工作一段时间后,出料各小孔内壁磨损,孔径增大,所生产的颗粒饲料直径超过规定值而失效;
第二类:环模内壁磨损后,内表面凹凸不平严重,使饲料流动受阻,出料量下降而停止使用;
第三类:环模内壁磨损后,使内径增大,壁厚减小,同时出料小孔内壁也随着磨损,使各出料小孔间的壁厚不断减薄,因而结构强度下降,在出料小孔的直径增大到允许的规定值之前,在危险的截面上首先出现裂纹并不断扩大,直到裂纹延伸到较大的范围而导致环模失效。
 
一步制粒机环模失效产生上述3种失效现象的实质性原因,归纳起来,先是磨粒磨损,其次是疲劳破坏。
磨粒磨损
   磨损原因很多,分为正常磨损、不正常磨损。正常磨损原因主要有物料的配方、粉碎粒度、粉料的调质质量等。正常磨损情况下环模出现轴向均匀磨损,导致环模模孔变大,壁厚变薄。不正常磨损主要原因:压辊调得太紧,与环模间隙小,互相磨损;撒料器角度不好,导致分配物料不均匀而部分先磨损;模内掉进金属而磨损。这种情况下,环模多出现不规则磨损,多为腰鼓形。
 
原料粒度
   原料粉碎细度要适中均匀,因为原料粉碎细度决定着饲料组成的表面积,粒度越细,表面积越大,物料吸收蒸汽中水分越快,有利于进行调质与颗粒成形。原料粒度过粗,会增加压模的磨损,并造成生产率下降,能耗增大。一般要求原料粉碎后要能全部通过8目筛面,25目筛上物不得大于35% 。对粗纤维含量高的物料,添加一定量的油脂,在制粒过程中,可以减少物料与环模之间的摩擦力,有利于物料通过环模,且成形后颗粒外观较光滑。
 
原料含杂情况
   物料中含砂及铁杂质过多,会加快压模的磨损,所以,原料清杂工作十分重要。目前,大多数饲料厂对清除原料中铁杂质较为重视,因铁质物质对压模、压辊乃至设备会造成强烈的破坏。而对砂石类杂质的清除却不重视。这一点应引起制粒机用户的注意。
 
蒸汽的添加
    对物料添加蒸汽,可软化物料,使物料中含油细胞组织分裂,并使油分呈游离状态,在制粒过程中起润滑作用,从而减轻物料对压模的磨损作用,并提高制粒机的产量。一般添加蒸汽的压力应在0.2~0.4MPa之间,压力高低随压制物料品种而变化,蛋白质含量较高的物料,使用蒸汽压力应稍低一些,含纤维较多的物料,使用蒸汽压力可稍高一些。添加蒸汽应使物料含水率达16%~17% ,物料调质后的温度在78~87~C时较佳。
 
环模与压辊之间的间隙
   环模与压辊之间的间隙过小,会加快环模与压辊表面的磨损,特别是在制粒机启动和停止时的空运转期间,这种磨损作用更加强烈。考虑到环模、压辊表面的圆度误差及工作面与安装面之间的同轴度误差等因素,环模与压辊之间的间隙一般取0.2~0.4mm为宜,压制小直径颗粒饲料或使用新环模时取小值。
 
 撒料器安装角度
   撒料器安装角度不正确,会导致环模与压辊间的物料分布不均匀。因此,进入挤压时,环模与压辊的挤压应力和摩擦力沿轴向出现非均匀现象,导致环模与压辊磨损呈不均匀分布。
 
疲劳破坏
   制粒机环模为一多孔环形零件,工作条件恶劣,在使用过程中长期承受压辊的挤压力和物料的摩擦力,使之产生弯曲应力和接触压应力。但这些应力不是影响环模寿命的因素,其主要失效形式还是来自疲劳破坏。黄传海在“颗粒饲料压制机环模强度探讨”中,对制粒机工作过程中环模的受力情况进行了分析,认为环模在制粒过程中受到交变的作用,这表明其交变应力是非对称循环的,环模通常发生疲劳破坏。这与环模在实际使用中所产生失效结果相吻合。在此基础上,提出适当增大环模宽度、厚度及内径,可提高环模的抗弯能力和生产率。同时增大内径和有效挤压长度,可明显降低环模的接触压应力。

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