Komponen transmisi! Bagaimana cara kerja "jantung" ekstruder sekrup ganda?

Bagi pengguna, bagaimana mereka harus memilih dan menilai produk ekstruder menjadi masalah yang pelik, peralatan ekstruder seperti apa yang memiliki kinerja biaya tinggi? Dari tujuannya, persyaratan dasar untuk peralatan terutama adalah 5 poin berikut.

(1) Kualitas: kualitas adalah yang paling penting bagi pengguna, kualitas produk yang diekstrusi adalah komitmen kepada pelanggan, adalah kehidupan perusahaan, dan pengembangan perusahaan terkait erat, jadi apakah konsistensi batch produk dapat dijamin untuk waktu yang lama merupakan indikator penting untuk menilai kualitas ekstruder.

(2) Efisiensi: Efisiensi merupakan indikator penilaian lebih lanjut. Memastikan hasil produksi tertinggi per unit waktu berdasarkan kualitas merupakan tujuan setiap perusahaan dan jalan menuju perkembangan pesat.

(3) Biaya: Peningkatan efisiensi itu sendiri merupakan salah satu cara untuk mengurangi biaya. Peningkatan efisiensi secara langsung mengurangi konsumsi energi air, listrik, dan gas per satuan waktu, yang berarti biaya operasional yang lebih rendah. Sementara itu, yang menjadi perhatian utama perusahaan adalah mengurangi biaya tenaga kerja dan biaya manajemen. Selain itu, permintaan peralatan dan lahan pun berkurang.

(4) tahan lama: efisiensi dan umur berbanding terbalik dengan peningkatan efisiensi dapat menyebabkan masa pakai yang lebih rendah, untuk memastikan atau meningkatkan masa pakai di bawah premis efisiensi tinggi, kebutuhan untuk menggunakan bahan yang lebih tahan lama, adalah penggunaan bahan sekrup dengan ketahanan aus yang tinggi, mandrel kekuatan tinggi.

(5) Praktis: Dari sudut pandang pengguna, apakah peralatan mudah dioperasikan dan dirawat, apakah peralatan dapat berjalan dengan stabil, dengan tingkat kegagalan tinggi atau rendah, juga merupakan salah satu indikator untuk menilai kualitas ekstruder.

Singkatnya, kualitas dan efisiensi adalah dua indikator yang menentukan dan penting. Cara "memastikan kualitas" dan "meningkatkan efisiensi" adalah tujuan yang terus dikembangkan oleh ekstruder selama bertahun-tahun.
Komponen transmisi

Theekstruder sekrup gandadibagi menjadi dua komponen utama: "ekstrusi" dan "transmisi". "Komponen ekstrusi" adalah komponen utama untuk "jaminan kualitas" dan "komponen transmisi" adalah komponen utama untuk "efisiensi" dan "jaminan kualitas". Kemajuan teknologi twin-screw ditandai dengan pembaruan kotak distribusi torsi, yang menunjukkan pentingnya hal tersebut.

Hari ini kita akan berbicara tentang komponen “transmisi” dari ekstruder.

Komponen transmisi merupakan komponen inti dariekstruder sekrup ganda, seperti halnya mesin mobil, yang dapat menyediakan daya yang cukup untuk menghasilkan output yang cukup, sehingga diperlukan sistem transmisi yang kuat untuk menyediakan daya guna meningkatkan efisiensi ekstrusi.

Pada ekstruder sekrup ganda, daya tercermin dalam gerakan rotasi elemen sekrup. Energi kinetik dalam gerakan rotasi diubah menjadi gaya torsi, semakin besar torsi semakin banyak material yang diangkut, yaitu sistem penggerak torsi tinggi diperlukan untuk menyediakan daya guna mencapai output tinggi.

Ada dua konfigurasi representatif dan tipikal dari sistem penggerak: struktur roda gigi tiga poros paralel dan struktur roda gigi penggerak simetris dua sisi.

(1)Struktur penggerak tiga poros paralel

Keuntungan dari solusi ini adalah struktur sederhana, perakitan mudah, biaya produksi rendah dan peningkatan torsi sistem dengan cara mengurangi beban pada roda gigi; namun, daya struktur ini akan selalu dikenakan beban yang lebih besar pada bantalan pada poros B selama transmisi paralel (seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3), dan poros B selalu dikenakan gaya dalam arah yang sama selama rotasi, yaitu aksi lentur dan torsi gabungan (tegangan siklik simetris), dan bantalan pada poros B dikenakan Gaya pada poros B meningkat saat torsi outputnya meningkat, sehingga bantalan mencapai batas masa pakai poros roda gigi dan bantalan setelah 20,000 jam keausan gaya, sehingga masa pakai kotak roda gigi diatur oleh bantalan poros B.

Kedua, dan yang terpenting, karena poros B selalu terkena beban yang lebih tinggi, keausan bantalan dipercepat, menyebabkan runout radial poros B meningkat hingga rusak, menjadikan sistem tersebut sebagai sistem tenaga yang tidak stabil.

Karena sumber tenaga tidak stabil, maka akan mengakibatkan ketidakstabilan pada bagian ekstrusi yang digerakkan olehnya, yaitu lintasan putaran sekrup di dalam laras juga akan berubah seiring dengan bertambahnya runout bantalan, yang akan mengakibatkan jarak bebas antara sekrup dan laras menjadi tidak merata, sehingga mengakibatkan waktu tinggal material di dalam laras menjadi tidak merata, sehingga menyebabkan konsistensi kualitas produk menjadi menurun.

(2) Struktur transmisi simetris roda gigi sisi ganda

Gambar 4 menunjukkan diagram skematik dari struktur penggerak simetris roda gigi sisi ganda. Poros keluaran A dari struktur ini, seperti struktur sebelumnya, memiliki ruang dimensi yang cukup dan faktor keamanan kekuatan dan kekakuan yang besar; poros keluaran B juga dibatasi oleh jarak pusat dan memiliki masalah keterbatasan ukuran. Solusi untuk struktur ini adalah membagi daya menjadi dua kelompok roda gigi, dan menggerakkan poros B secara simetris dari arah atas dan bawah, yang tidak hanya mengurangi beban pada titik-titik penyambungan roda gigi atas dan bawah hingga setengahnya dan meningkatkan kapasitas beban torsi, tetapi juga meningkatkan jumlah material yang akan diumpankan. Ini tidak hanya mengurangi beban pada roda gigi atas dan bawah hingga setengahnya dan meningkatkan kapasitas beban torsi, sehingga melipatgandakan volume pengisian dan secara efektif meningkatkan produktivitas, tetapi juga membuat gaya radial pada poros B saling meniadakan hingga nol. Seperti terlihat pada Gambar 5, roda gigi poros B hanya menerima gaya tangensial, sehingga tercipta penggerak kopel gaya sempurna, yaitu poros keluaran torsi murni, yang menghilangkan tegangan lentur pada poros B (yang hanya menerima gaya torsi, yaitu tegangan siklik searah).

Selain itu, struktur ini ditandai oleh fakta bahwa beban tumpuan radial pada sumbu B dihilangkan sepenuhnya, sehingga secara teoritis tumpuan sumbu B tidak akan pernah aus, mencapai masa pakai yang jauh lebih panjang, yakni 72,000 jam (sekitar 10a) dibandingkan pada struktur 1, dan dengan demikian mengubah riwayat sumbu B, yang mana keakuratan putarannya menurun seiring waktu.

Struktur tersebut tidak hanya mencapai output torsi tinggi, meningkatkan produktivitas dan meningkatkan masa pakai, tetapi yang lebih penting memastikan stabilitas sistem distribusi torsi dan konsistensi kualitas produk. Bantalan pada poros keluaran B tidak mengalami gaya radial dan tidak aus, tidak ada perubahan runout radial yang terjadi dan tidak ada runout radial dari poros sekrup yang disebabkan, yang memastikan bahwa seluruh sistem beroperasi dengan mantap dan terus menerus dalam jangka waktu yang lama, yaitu sekrup dan celah antara sekrup dan laras tidak akan berubah secara tidak merata dan waktu tinggal material di dalam laras tidak akan tidak merata, sehingga memastikan stabilitas kualitas produk. Peningkatan torsi eksponensial memungkinkan peningkatan yang signifikan dalam volume pengisian dan merupakan jaminan efisiensi produksi yang secara eksponensial lebih tinggi.

Namun, kelemahan struktur ini adalah: strukturnya relatif rumit, diperlukan akurasi permesinan yang tinggi, kesulitan perakitan, dan biaya produksi yang relatif tinggi.

Penerapan struktur penggerak ini sangat penting bagi kemajuan teknologi ekstrusi sebagai berikut.

1) menyediakan daya yang stabil dan andal untuk sistem ekstrusi, sehingga ekstrusi yang stabil memiliki jaminan daya yang andal.

2) Dengan keluaran torsi yang lebih tinggi, volume dosis yang lebih tinggi dapat dicapai, juga meningkatkan panjang sekrup efektif untuk distribusi yang lebih seragam dan pencampuran yang tersebar.

3) Daya yang andal untuk ekstrusi presisi dan proses peracikan yang efisien.

4) Kecepatan keluaran yang lebih tinggi dan jarak sekrup yang lebih kecil dapat dicapai.