Poznaj siedem kluczowych oznak zużycia elementów dwuślimakowych, jak potwierdzić zużycie i kiedy wymienić poszczególne elementy lub cały zestaw śrub.
Elementy dwuślimakowe są narażone na ciągłe ciśnienie, tarcie, zmiany temperatury, wypełniacze ścierne i, w niektórych zastosowaniach, dodatki korozyjne. Zużycie rozwija się stopniowo, dlatego wiele zakładów wytłaczania kontynuuje działalność, nie zdając sobie sprawy, jak bardzo zmieniła się geometria ślimaka.
Zużyte elementy śrubowe nie zawsze powodują natychmiastowe zatrzymanie maszyny. Częściej objawiają się one najpierw niższą mocą wyjściową, niestabilnym momentem obrotowym, słabą dyspersją, wyższą temperaturą topnienia lub niestabilną jakością produktu.
Zbyt wczesna wymiana elementów zwiększa koszty utrzymania. Zbyt późna ich wymiana może spowodować uszkodzenie lufy, wału lub innych elementów i doprowadzić do nieplanowanych przestojów.
Kiedy zatem należy wymienić elementy dwuślimakowe?
Poniższych siedem znaków może pomóc zespołom zajmującym się konserwacją i produkcją w określeniu, czy elementy śrubowe wymagają przeglądu lub wymiany.
Stopniowy spadek wydajności jest jedną z najczęstszych oznak zużycia elementów śrubowych.
W miarę zużywania się średnicy zewnętrznej i profilu zabieraka elementy transportują materiał mniej efektywnie. Więcej materiału może przepływać do tyłu przez powiększony prześwit pomiędzy ślimakiem a beczką, zmniejszając efektywną wydajność transportu.
Typowe objawy obejmują:
Jednakże straty mocy nie należy automatycznie przypisywać zużyciu śruby. Należy również sprawdzić system podawania, ciśnienie w matrycy, stan beczki i ustawienia procesu.
Jeżeli wydajność zmniejsza się, a formuła i warunki pracy pozostają niezmienione, należy sprawdzić elementy ślimaka i luz lufy.
Zużyte elementy ślimakowe mogą zmienić sposób przenoszenia, ściskania, topienia i mieszania materiału wewnątrz cylindra.
Gdy wydajność transportu spada, w niektórych strefach może gromadzić się materiał. Lokalne przepełnienie, przepływ wsteczny lub zmieniona pozycja topnienia mogą powodować wzrost prądu lub momentu obrotowego silnika.
Operatorzy mogą zauważyć:
Wzrost momentu obrotowego nie zawsze oznacza zużycie elementów śrubowych. Wahania podawania, niska temperatura materiału, zablokowane sita, ograniczenie matrycy i nieprawidłowa konfiguracja ślimaka mogą powodować podobne objawy.
Kluczem jest porównanie bieżących danych operacyjnych z danymi historycznymi dla tego samego materiału, wydajności i prędkości ślimaka.
Bloki ugniatające i elementy mieszające zależą od ich pierwotnej geometrii, aby wytworzyć wymagane ścinanie, przepływ wzdłużny i wymianę materiału.
W miarę zużywania się ich krawędzi i powierzchni zewnętrznych rzeczywiste działanie mieszania może stać się słabsze lub mniej spójne.
Możliwe problemy z jakością obejmują:
W przypadku polimerów wypełnionych, tworzyw konstrukcyjnych, przedmieszek i mieszanek reaktywnych niewielkie zmiany w geometrii sekcji ugniatania mogą mieć wpływ na konsystencję produktu.
Przed wymianą całej konfiguracji ślimaków należy sprawdzić stan bloków ugniatających i innych elementów ulegających dużemu zużyciu.
Zużyte elementy śrubowe mogą zmienić czas przebywania, stopień wypełnienia materiałem i miejsce, w którym następuje topienie.
Może to spowodować:
Kiedy luz wzrasta, część materiału może raczej krążyć w obiegu zamiast efektywnie przemieszczać się do przodu. Wytłaczarka może wówczas wymagać większej ilości energii mechanicznej, aby osiągnąć tę samą wydajność.
Niestabilność temperatury i ciśnienia może również wynikać z problemów z grzejnikami, problemami z chłodzeniem, zmianami surowców lub ograniczeniami matrycy. Z tego powodu zużycie śruby należy oceniać łącznie z innymi warunkami pracy.
Kontrola wzrokowa może dostarczyć ważnych dowodów na nadmierne zużycie.
Po wykręceniu i wyczyszczeniu śruby sprawdź:
Różne wzorce zużycia mogą wskazywać na różne przyczyny.
Na przykład:
Nie sprawdzaj tylko najbardziej uszkodzonego elementu. Należy sprawdzić cały układ śrub, ponieważ podstawowa przyczyna może być zlokalizowana w strefie powyżej lub poniżej.
Efektywny luz pomiędzy elementami śrubowymi a lufą jest jednym z najważniejszych wskaźników zużycia.
W miarę zużywania się zewnętrznej średnicy śruby i otworu lufy luz wzrasta. Nadmierny luz może zmniejszyć wydajność transportu, wydajność mieszania i zdolność wytwarzania ciśnienia.
Aby ocenić stan faktyczny, należy zmierzyć:
Dopuszczalny luz zależy od wielkości wytłaczarki, konstrukcji, procesu, geometrii elementu ślimakowego i specyfikacji producenta. Nie należy stosować jednej uniwersalnej granicy zużycia do każdej wytłaczarki.
Najbardziej niezawodną metodą jest porównanie zmierzonych wymiarów z:
Wymiana samych elementów śrubowych może nie przywrócić osiągów, jeśli lufa jest dodatkowo mocno zużyta.
Profil zewnętrzny nie jest jedynym obszarem wymagającym kontroli.
Wewnętrzny wielowypust, otwór i powierzchnie czołowe przenoszą moment obrotowy i utrzymują osiowe położenie zestawu elementów śrubowych. Zużycie lub uszkodzenie w tych obszarach może powodować problemy z montażem i niezawodnością.
Sprawdź:
Nie należy montować nowego elementu śrubowego na mocno zużytym wale bez dalszej oceny. W przeciwnym razie nowy element może nie pasować prawidłowo lub może ulec przedwczesnemu uszkodzeniu wielowypustu.
Same objawy operacyjne nie wystarczą. Prawidłowa kontrola zużycia powinna łączyć dane procesowe, pomiary wymiarowe i badanie wizualne.
Praktyczna procedura inspekcji obejmuje następujące kroki.
Przed demontażem zapisz kolejność, kierunek i położenie każdego elementu.
Użyj zdjęć, rysunków lub numerowanych znaczników. Zapobiega to błędom montażowym i pomaga określić, które strefy procesowe ulegają największemu zużyciu.
Resztki polimeru mogą ukryć pęknięcia, rowki, korozję lub uszkodzenia powierzchni.
Metoda czyszczenia nie powinna uszkodzić powierzchni elementu ani zmienić zmierzonych wymiarów.
Nie mierz tylko jednego punktu.
Zmierz różne występy, pozycje osiowe i kierunki obwodowe. Nieregularne zużycie można przeoczyć, jeśli zostanie zarejestrowana tylko średnica maksymalna lub minimalna.
Nowe elementy śrubowe zainstalowane w mocno zużytej beczce mogą nie przywrócić pierwotnej wydajności lub wydajności mieszania.
Dlatego też należy sprawdzić otwór lufy i wzór zużycia razem z elementami śrubowymi.
Sprawdź wielowypust wału, otwór elementu, pasowanie osiowe i kontakt z powierzchnią czołową.
Podejmując decyzję o całkowitej wymianie, należy uwzględnić elementy śrubowe, cylinder i wał jako jeden system operacyjny.
Przejrzyj poprzednie rekordy dla:
Stopniowa zmiana kilku parametrów zwykle dostarcza mocniejszych dowodów niż jeden nieprawidłowy odczyt.
W wielu przypadkach nie jest konieczna wymiana całego zestawu śrub.
Pojedyncze lub zgrupowane elementy można wymienić, gdy:
Typowe miejsca o dużym zużyciu obejmują:
Wymiana kompletu śrub lub większej grupy elementów może jednak nastąpić gdy:
Decyzja powinna opierać się na pomiarach i analizie procesu, a nie wyłącznie na wyglądzie.
Na żywotność elementów śrubowych wpływa nie tylko twardość materiału.
Aby ograniczyć przedwczesne zużycie:
W zastosowaniach silnie ściernych stal narzędziowa lub materiały metalurgii proszków mogą zapewnić lepszą odporność na zużycie. W zastosowaniach korozyjnych należy również wziąć pod uwagę odporność na korozję.
Najdroższy materiał nie jest automatycznie najlepszym wyborem. Właściwy materiał powinien odpowiadać warunkom procesu i wymaganej żywotności.
Aby otrzymać ocenę techniczną lub wycenę wymiany, przygotuj jak najwięcej z następujących informacji:
Nawet jeśli oryginalne rysunki są niedostępne, zużyte elementy śrubowe można często ocenić na podstawie próbek, danych wałów, elementów sąsiadujących i rekonstrukcji wymiarów.
Elementów dwuślimakowych nie należy wymieniać wyłącznie według godzin pracy.
Decyzja o wymianie powinna opierać się na połączeniu:
Wczesna inspekcja pozwala w wielu przypadkach na wymianę tylko krytycznych elementów w strefie zużycia, zmniejszając koszty konserwacji i unikając nieoczekiwanych przestojów w produkcji.
Jeśli Twoja wytłaczarka ma niższą wydajność, niestabilny moment obrotowy, słabą dyspersję lub nietypowe zużycie, prześlij nam układ ślimaków, zdjęcia elementów, wymiary, informacje o materiałach, rysunki lub użyte próbki.
Nasi inżynierowie mogą ocenić stan zużycia, zakres wymiany, dobór materiału i kompatybilność z istniejącym wałem i lufą.
