רכיבי תמסורת! כיצד פועל "הלב" של מכבש בעל שני בורגים?

עבור משתמשים, כיצד עליהם לבחור ולהעריך את מוצרי האקסטרודר הופכת לסוגיה מורכבת, איזה סוג של ציוד אקסטרודר בעל ביצועים יקרים? מהמטרה, הדרישות הבסיסיות לציוד הן בעיקר 5 הנקודות הבאות.

(1) איכות: איכות היא החשובה ביותר למשתמשים, איכות המוצר המודפס היא מחויבות ללקוחות, היא חיי הארגון, ופיתוח הארגון קשור קשר הדוק, כך שהאם ניתן להבטיח את עקביות אצוות המוצרים לאורך זמן הוא מדד חשוב להערכת איכות המכבש.

(2) יעילות: יעילות היא מדד הערכה נוסף. להבטיח את תפוקת המוצר הגבוהה ביותר ליחידת זמן על בסיס איכות היא המטרה של כל מיזם והדרך להתפתחות מהירה.

(3) עלויות: שיפור היעילות כשלעצמו הוא אחד האמצעים להפחתת עלויות, שיפור היעילות מפחית באופן ישיר את צריכת האנרגיה של מים, חשמל וגז ליחידת זמן, מה שאומר עלויות תפעול נמוכות יותר, בעוד שהדאגה החשובה ביותר של מפעלים היא להפחית את עלות כוח האדם והניהול, והביקוש לציוד ולקרקע מצטמצם.

(4) עמידות: יעילות ואורך חיים נמצאים ביחס הפוך לעלייה ביעילות, מה שעלול להוביל לחיי שירות קצרים יותר. על מנת להבטיח או להגדיל את חיי השירות, תחת ההנחה של יעילות גבוהה, יש צורך להשתמש בחומרים עמידים יותר. השימוש בחומרי בורג בעלי עמידות גבוהה בפני שחיקה וחוזק גבוה.

(5) פרקטי: מנקודת מבטו של המשתמש, האם הציוד קל לתפעול ותחזוקה, האם הציוד יכול לפעול ביציבות, עם שיעור כשל גבוה או נמוך, גם הוא אחד המדדים להערכת איכותו של מכבש.

לסיכום, איכות ויעילות הן שני אינדיקטורים מכריעים וחשובים. כיצד "להבטיח איכות" ו"לשפר יעילות" היא המטרה שמכונות אקסטרודר מפתחות ללא הרף לאורך השנים.
רכיבי הילוכים

השמייםמכבש כפול ברגיםמחולק לשני רכיבים עיקריים: "השיחול" ו"הילוכים". "רכיב השיחול" הוא הרכיב המרכזי ל"אבטחת איכות" ו"רכיב ההילוכים" הוא הרכיב המרכזי ל"יעילות" ו"אבטחת איכות". ההתקדמות הטכנולוגית של הבורג התאום מסומנת על ידי חידוש תיבת חלוקת המומנט, דבר המראה את חשיבותה.

היום נדבר על רכיב ה"הולכה" של האקסטרודר.

רכיב ההילוכים הוא המרכיב המרכזי שלמכבש כפול ברגים, בדיוק כמו מנוע של מכונית, שיכול לספק מספיק כוח כדי להפיק מספיק תפוקה, לכן נדרשת מערכת תיבת הילוכים חזקה שתספק כוח ולשפר את יעילות השיחול.

במכונות אקסטרודר בעלות שני ברגים, ההספק משתקף בתנועה הסיבובית של רכיב הבורג. האנרגיה הקינטית בתנועה הסיבובית מומרת לכוח פיתול, ככל שהמומנט גדול יותר כך מועבר יותר חומר, כלומר נדרשת מערכת הנעה בעלת מומנט גבוה כדי לספק כוח על מנת להשיג תפוקה גבוהה.

ישנן שתי תצורות מייצגות ואפייניות של מערכת ההנעה: מבנה גלגלי שיניים מקבילי בעל שלושה צירים ומבנה גלגלי שיניים סימטריים דו-צדדיים.

(1) מבנה הנעה מקבילי בעל שלושה צירים

יתרונותיו של פתרון זה הם מבנה פשוט, הרכבה קלה, עלות ייצור נמוכה ומומנט מוגבר של המערכת באמצעות הפחתת העומס על גלגל השיניים; עם זאת, כוחו של מבנה זה תמיד יהיה נתון לעומס גדול יותר על המיסבים על ציר B במהלך העברה מקבילית (כפי שמוצג באיור 3), וציר B תמיד נתון לכוח באותו כיוון במהלך הסיבוב, כלומר פעולה משולבת של כיפוף ופיתול (מאמץ מחזורי סימטרי), והמיסבים על ציר B נתונים לכוח על ציר B עולה ככל שמומנט המוצא שלו עולה, כך שהמיסב מגיע לגבול חיי ציר גלגל השיניים והמיסב לאחר 20,000 שעות של שחיקה בכוח, כך שאורך חיי תיבת ההילוכים נשלט על ידי מיסב ציר B.

שנית, וחשוב מכל, מכיוון שציר B נתון תמיד לעומסים גבוהים יותר, הבלאי של המיסבים מואץ, מה שגורם לסיבוב הרדיאלי של ציר B לגדול עד שהוא כשל, מה שהופך את המערכת למערכת כוח לא יציבה.

מכיוון שמקור הכוח אינו יציב, הדבר יוביל לחוסר יציבות של חלקי השיחול המונעים על ידו, כלומר מסלול הסיבוב של הבורג בקנה ישתנה גם הוא עם הגדלת ריצת המיסב, מה שיוביל למרווח לא אחיד בין הבורג לקנה, וכתוצאה מכך זמן שהייה לא אחיד של החומר בקנה, ובכך יגרום לעקביות איכות המוצר לרדת.

(2) מבנה תיבת הילוכים סימטרי כפול-צדדי

איור 4 מציג תרשים סכמטי של מבנה הנעה סימטרי עם גלגלי שיניים דו-צדדיים. לציר המוצא A של מבנה זה, כמו למבנה הקודם, יש מרחב מימדי מספיק ומקדם בטיחות גדול של חוזק וקשיחות; ציר המוצא B מוגבל גם הוא על ידי מרחק המרכז וסובל מבעיית מגבלת גודל. הפתרון למבנה זה הוא לחלק את הכוח לשתי קבוצות של גלגלי שיניים, ולהניע את ציר B באופן סימטרי מהכיוונים העליונים והתחתונים, מה שלא רק מפחית את העומס בנקודות החיבור של גלגלי השיניים העליונים והתחתונים בחצי ומגדיל את קיבולת העומס של המומנט, אלא גם מגדיל את כמות החומר שיש להזין. זה לא רק מפחית את העומס על גלגלי השיניים העליונים והתחתונים בחצי ומגדיל את קיבולת העומס של המומנט, ובכך מכפיל את נפח המילוי ומגדיל ביעילות את הפרודוקטיביות, אלא גם גורם לכוחות הרדיאליים על ציר B לבטל זה את זה לאפס. כפי שמוצג באיור 5, גלגלי השיניים של ציר B נתונים רק לכוחות משיקיים, ויוצרים הנעה מושלמת של צמד כוחות, כלומר ציר המוצא בעל מומנט טהור, המבטל מאמצי כיפוף על ציר B (אשר נתונים רק לכוחות פיתול, כלומר מאמצים מחזוריים חד כיווניים).

בנוסף, המבנה מאופיין בכך שעומס המיסב הרדיאלי על ציר B מבוטל לחלוטין, כך שמיסב ציר B תיאורטית לעולם אינו נשחק, ומשיג חיי שירות ארוכים בהרבה של 72,000 שעות (כ-10a) מאשר במבנה 1, ובכך משנה את ההיסטוריה של ציר B, שבו דיוק הסיבוב התדרדר עם הזמן.

המבנה לא רק משיג תפוקת מומנט גבוהה, משפר את הפרודוקטיביות ומאריך את חיי השירות, אלא חשוב מכך, מבטיח את יציבות מערכת חלוקת המומנט ואת העקביות של איכות המוצר. המיסבים על ציר המוצא B אינם נתונים לכוחות רדיאליים ואינם נשחקים, לא מתרחשים שינויים ביציאה הרדיאלית ולא נגרמת יציאה רדיאלית של ציר הבורג, מה שמבטיח שכל המערכת פועלת באופן יציב ורציף לאורך זמן רב, כלומר הבורג והפער בין הבורג לחבית לא ישתנה בצורה לא אחידה וזמן השהייה של החומר בחבית לא יהיה לא אחיד, ובכך מבטיח את יציבות איכות המוצר. העלייה האקספוננציאלית במומנט מאפשרת עלייה משמעותית בנפח המילוי ומהווה ערובה ליעילות ייצור גבוהה יותר באופן אקספוננציאלי.

עם זאת, חסרונותיו של מבנה זה הם: המבנה המורכב יחסית, דיוק העיבוד הגבוה הנדרש, קושי ההרכבה ועלויות הייצור הגבוהות יחסית.

ליישום מבנה הנעה זה משמעות רבה להתקדמות טכנולוגיית האקסטרוזיה כדלקמן.

1) אספקת כוח יציב ואמין למערכת ההבלטה, כך שלבליטה יציבה תהיה ערובה לאספקה ​​אמינה.

2) עם תפוקת מומנט גבוהה יותר, ניתן להשיג נפחי מינון גבוהים יותר, ובכך להגדיל את האורך האפקטיבי של הבורג לפיזור אחיד יותר וערבוב מפוזר.

3) כוח אמין לתהליכי שיחול מדויקים ותהליכי הרכבה יעילים.

4) ניתן להשיג מהירויות פלט גבוהות יותר ומרווחי בורג קטנים יותר.