Ce face moara inelă într-o moară de pelete pentru așternut pentru pisici și cum ar trebui să alegi una?

Ce este o matriță cu inel de ancorare într-o moară de pelete pentru așternut pentru pisici?

O matriță inelă de ancorare – uneori scrisă ca „motriță inelară” sau denumită în contextele de producție ca ansamblu matriță inelară – este componenta de formare a miezului într-o moară de peleți utilizată pentru a produce pelete de așternut pentru pisici. Este un inel cilindric gros de oțel, cu sute de găuri de matriță găurite cu precizie care trec radial prin peretele său. Materia primă, de obicei o fibră de lemn comprimată, argilă bentonită, reziduu de soia pe bază de tofu sau amestec de silice, este alimentată în interiorul inelului rotativ. Rolele presează materialul prin orificiile matriței din interior spre exterior, extrudându-l în fire cilindrice care sunt tăiate la lungime de cuțite externe pe măsură ce ies de pe suprafața exterioară a matriței. Rezultatul este peletul uniform cilindric sau cu tijă scurtă, familiar în produsele de așternut pentru pisici care se adună și nu se adună pe piață astăzi.

Matrița inelului de ancorare este componenta care determină cel mai direct calitatea peleților, eficiența producției și costul de operare într-o moară de pelete pentru așternut pentru pisici. Materialul său, geometria găurii, raportul de compresie și tratamentul suprafeței definesc densitatea, duritatea, rata de absorbție a umidității și nivelul de praf al peleților finiți. Deoarece peleții de gunoi pentru pisici trebuie să fie în același timp suficient de dur pentru a supraviețui ambalării și manipulării fără a se prăbuși, dar suficient de porosi pentru a absorbi rapid lichidul și a permite aglomerarea, specificațiile matriței trebuie selectate și menținute cu precizie. O matriță inelară uzată sau specificată incorect produce pelete care fie sunt prea moi și generează praf excesiv, fie prea dense și absorb prea încet - ambele rezultate inacceptabile din punct de vedere comercial.

Cum funcționează matrița inelă în interiorul morii de peleți

În interiorul unei moară de peleți cu matriță inelă, matrița se rotește condusă de motorul principal printr-o cutie de viteze. Două sau trei role de presare sunt poziționate în interiorul inelului, fixate pe un arbore staționar al rolei. Pe măsură ce matrița se rotește, spațiul dintre suprafața interioară a matriței și suprafața rolei forțează materialul de alimentare - condiționat de umiditate și căldură - în găurile matriței. Forțele de compresie implicate sunt substanțiale: pentru așternutul pentru pisici din fibră de lemn, presiunea radială la interfața rolă- matriță poate depăși 200 MPa, în funcție de formularea materialului și de raportul de compresie al matriței.

Materialul de alimentare intră în găurile matriței într-o stare plastică, semicomprimată. Pe măsură ce este împins progresiv prin gaură de presiunea rolei, frecarea cu peretele găurii îi crește temperatura și presiunea, ceea ce face ca lianții naturali de lignină din materialele pe bază de lemn să se activeze sau particulele de argilă din așternutul bentonit să se compacteze și să se lipească. Peletul iese din fața exterioară a matriței într-o stare fierbinte, ușor plastică și se rigidizează rapid pe măsură ce se răcește după tăiere. Proprietățile mecanice ale peletei finite — duritatea, densitatea în vrac și porozitatea — sunt, prin urmare, determinate parțial de raportul de compresie al matriței și de geometria găurii și parțial de umiditatea și temperatura de alimentare în momentul presării.

Specificații dimensionale cheie ale unei matrițe cu inele de gunoi pentru pisici

The matriță de inel pentru așternut pentru pisici producția este specificată de un set de parametri dimensionali care trebuie potriviți atât cu modelul morii de peleți, cât și cu materia primă prelucrată. Înțelegerea acestor specificații este esențială atunci când comandați o matriță de înlocuire sau proiectați o nouă linie de producție.

Diametrul și lățimea matriței

Diametrele exterior și interior ale matriței inelare sunt determinate de modelul morii de peleți. Diametrele exterioare comune ale matrițelor pentru producția de așternut pentru pisici variază de la 250 mm la mașinile de capacitate mică până la 520 mm, 650 mm și 762 mm la modelele industriale mari. Lățimea matriței - dimensiunea axială - determină suprafața efectivă de lucru și, prin urmare, capacitatea de producție pentru un diametru dat matriței. Matricele mai largi produc un randament mai mare, dar necesită o distribuție mai uniformă a materialului pe lățimea rolei pentru a evita uzura neuniformă.

Diametrul găurii și dimensiunea peletei

Diametrul găurii matriței stabilește direct diametrul peletei finite. Peleții de așternut pentru pisici sunt de obicei produse în diametre cuprinse între 2,0 mm și 8,0 mm, în funcție de tipul de produs. Așternutul pentru pisici din fibre de lemn utilizează de obicei găuri de 2,0 mm până la 4,0 mm. Așternutul pentru pisici de tofu - fabricat din fibre de soia - folosește găuri de 3,0 mm până la 5,0 mm. Granulele de așternut de pisici de bentonită sunt adesea produse la 2,5 mm până la 4,0 mm. Gaura este găurită cu o conică de intrare specifică sau teșit de intrare care ușurează intrarea materialului și reduce forța de compresie la punctul inițial de cuplare. După intrarea conică, orificiul trece la un orificiu drept – „lungimea efectivă” – care asigură lungimea de compresie care determină densitatea peletei.

Raport de compresie

Raportul de compresie (raportul L/D) este raportul dintre lungimea efectivă a găurii și diametrul găurii. Este cel mai important parametru care guvernează densitatea și duritatea peletelor pentru un anumit material. Un raport L/D mai mare produce pelete mai dense, mai dure, cu porozitate mai mică. Un raport L/D mai mic produce pelete mai moi, cu porozitate mai mare. Pentru așternutul de pisici din fibre de lemn, raporturile L/D de 4:1 până la 6:1 sunt tipice, producând pelete suficient de dure pentru manipulare, dar suficient de poroase pentru absorbția rapidă a lichidului. Pentru așternutul pe bază de bentonită care necesită o rezistență mecanică mai mare, pot fi utilizate rapoarte L/D de 6:1 până la 9:1. Selectarea unui raport de compresie inadecvat pentru materia primă are ca rezultat fie ruperea peletei în timpul ciclului de presare, fie pelete prea dense pentru a funcționa conform așteptărilor în timpul utilizării.

Materiale pentru matrițe inelare și tratamente de suprafață

Materialul și starea suprafeței matriței inelare determină durata de viață a acestuia, comportamentul la uzură și compatibilitatea cu diferite formulări de așternut pentru pisici. Materiile prime pentru așternutul pentru pisici variază foarte mult în ceea ce privește abrazivitatea - gunoiul de nisip de siliciu este extrem de abraziv, argila bentonită este moderat abrazivă, iar fibra de lemn este relativ blândă - iar materialul matriței trebuie să fie potrivit în mod corespunzător.

Nitrurarea - un tratament termochimic de întărire a suprafeței - este una dintre cele mai practice și mai rentabile îmbunătățiri pentru matrițele inelare care produc formulări de așternut pentru pisici cu abraziune moderată. Procesul de difuzie a azotului creează un strat de suprafață întărit de 0,1 mm până la 0,5 mm adâncime atât pe pereții găurii matriței, cât și pe suprafața exterioară a matriței, fără a modifica dimensiunile în vrac ale matriței. Acest lucru păstrează toleranțele dimensionale strânse ale diametrului găurii, în timp ce crește în mod dramatic rezistența la uzură la suprafețele care suferă cea mai mare frecare. Pentru producătorii care trec între așternutul din fibre de lemn și produse mai abrazive pe bază de bentonită pe aceeași mașină, o matriță nitrurata oferă un compromis rentabil între durata de viață a oțelului aliat standard și costul mai mare al inserțiilor din carbură de tungsten.

Semne de uzură a matriței inelului și când trebuie înlocuit

Uzura matriței inelare este treptată și progresivă, dar efectele sale asupra calității peleților și a performanței mașinii devin măsurabile cu mult înainte de producerea unei defecțiuni catastrofale. Monitorizarea acestor indicatori permite producătorilor să programeze înlocuirea matrițelor în timpul întreținerii planificate, mai degrabă decât să răspundă la perioadele de nefuncționare neplanificate.

• Creșterea diametrului peletei: Pe măsură ce găurile matriței se uzează, diametrul lor crește peste specificație. Dacă diametrul peletei depășește limita superioară de toleranță, orificiile matriței s-au uzat peste durata de viață utilă, chiar dacă matrița pare intactă vizual.
• Scăderea durității peletelor: Găurile de matriță uzate au lungimea efectivă redusă și frecarea suprafeței compromisă, ambele reducând compresia aplicată peletului. Dacă duritatea peletelor scade sub specificație cu condiții de alimentare neschimbate, uzura matriței este cea mai probabilă cauză.
• Curent crescut al motorului la debit constant: O matriță uzată necesită ca rolele să aplice o forță mai mare pentru a împinge materialul prin găurile lărgite, mai puțin eficiente. Creșterea amperajului motorului la o rată constantă de producție indică creșterea rezistenței matriței, adesea din cauza uzurii neuniforme ale găurilor care creează blocaje în unele zone, în timp ce altele sunt supradimensionate.
• Crăpare în jurul grupurilor de găuri: Crăpăturile de oboseală care se dezvoltă între găurile matriței adiacente indică faptul că peretele matriței a fost slăbit prin ciclul de stres cumulativ. Aceasta este o condiție critică din punct de vedere al siguranței – funcționarea continuă riscă o fractură catastrofală a matriței, care poate provoca daune grave morii și rănirea personalului. Înlocuiți imediat după detectarea oricărei fisuri mai lungi de 5 mm.
• Distribuție neuniformă a lungimii peletei: Dacă lungimea peletelor devine din ce în ce mai variabilă în ciuda ajustării consecvente a cuțitului, fața exterioară a matriței s-a uzat neuniform, creând zone localizate în care peleții ies la diferite lungimi de proeminență înainte de a fi tăiați.

Ruperea unui nou inel Die corect

O matriță inelară nouă necesită o procedură de spargere înainte de a fi rulată la viteza maximă de producție și debit. Omiterea acestui pas este una dintre cele mai frecvente cauze ale eșecului prematur al matriței în producția de așternut pentru pisici. O matriță nouă are suprafețe de găuri prelucrate care sunt aspre microscopic la scară microscopică, în ciuda faptului că par netede. Executarea matriței la presiune maximă înainte ca pereții găurii să se poată lustrui prin utilizarea inițială concentrează stresul la neregularitățile suprafeței, provocând micro-fracturi care se propagă în timp și reduc durata de viață reală a matriței cu mult sub durata de viață nominală.

Procedura standard de spargere începe cu rularea matriței timp de 1 până la 2 ore la 40–50% din debitul nominal folosind un amestec de materie primă de producție amestecat cu aproximativ 10–15% agent de măcinare uleios - de obicei un amestec de rumeguș fin, ulei vegetal și nisip fin. Acest amestec abraziv lustruiește progresiv suprafețele găurilor, în timp ce debitul mai scăzut reduce forțele de compresie maxime. După perioada inițială de rodaj, debitul este crescut în trepte de aproximativ 20% la fiecare 30 până la 60 de minute, până când este atins rata maximă de producție. Curentul motorului și calitatea peleților trebuie monitorizate la fiecare pas. Dacă curentul motorului crește sau calitatea peletelor se degradează la orice pas, mențineți nivelul anterior de debit pentru o perioadă suplimentară înainte de a încerca să creșteți din nou.

Selectarea matriței inelare potrivite pentru formularea așternutului pentru pisici

Atunci când se specifică o matriță inelară pentru producția de așternut pentru pisici, formularea materiei prime trebuie să conducă fiecare decizie de specificație. Următoarea listă de verificare oferă un cadru practic pentru cumpărători și inginerii de producție care evaluează opțiunile matrițelor inelare:

• Definiți abrazivitatea materiei prime: Fibra de lemn și fibra de soia tofu sunt materiale cu abraziune scăzută până la moderată, potrivite pentru matrițe din aliaje standard sau din oțel nitrurat. Formulările pe bază de argilă de bentonită și silice necesită găuri de oțel de scule înalt aliat sau carbură de tungsten pentru a obține o durată de viață acceptabilă a matriței.
• Confirmați diametrul și densitatea peletei țintă: Specificați diametrul peletului finit necesar și densitatea în vrac țintă în kg/m³. Aceste două valori, combinate cu caracteristicile de compresibilitate ale materiei prime, permit unui producător de matriță să calculeze raportul L/D adecvat pentru raportul de compresie necesar.
• Potriviți dimensiunile matriței cu modelul morii de peleți: Dimensiunile matriței inelare - diametrul exterior, diametrul interior și lățimea - nu sunt universale. Sunt specifice producatorului si modelului morii de peleti. Furnizați întotdeauna numărul modelului morii și numărul piesei matriței existente atunci când comandați o înlocuire pentru a asigura compatibilitatea dimensională cu ansamblul rolelor și flanșa de antrenare.
• Specificați modelul de găuri și raportul zonei deschise: Raportul suprafeței deschise - procentul suprafeței matriței ocupat de deschiderile găurilor - afectează atât capacitatea de producție, cât și rezistența structurală a matriței. O zonă deschisă mai mare crește debitul, dar reduce metalul dintre găuri, scăzând rezistența la oboseală. Pentru matrițele pentru așternut pentru pisici care rulează materiale abrazive, un raport de suprafață deschisă de 20-28% este un interval practic care echilibrează capacitatea cu integritatea structurală.
• Solicitați certificarea materialului și evidența tratamentului termic: Producătorii de matrițe de renume furnizează documentație care confirmă calitatea oțelului, procesul de tratament termic și duritatea suprafeței obținute pentru fiecare matriță. Matrițele fără certificarea materialului prezintă un risc necunoscut de defecțiune prematură din cauza oțelului necorespunzătoare sau a tratamentului termic inadecvat - un risc care nu este vizibil până când matrița nu se defectează prematur în funcțiune.