Tối ưu hóa mô-men xoắn trục vít đùn giúp tăng hiệu quả sản xuất

Tính toán chính xác mô-men xoắn trục vít của máy đùn là một yếu tố quan trọng để đảm bảo sản xuất hiệu quả đồng thời kéo dài tuổi thọ thiết bị. Cả mô-men xoắn không đủ dẫn đến giảm sản lượng và mô-men xoắn quá mức gây mòn thiết bị đều đặt ra những thách thức đáng kể trong các hoạt động đùn.

Mô-men xoắn trục vít máy đùn ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng hóa dẻo vật liệu, tốc độ đùn và các đặc tính sản phẩm cuối cùng. Mô-men xoắn không đủ dẫn đến hóa dẻo vật liệu không hoàn toàn, biểu hiện là bề mặt hoàn thiện thô ráp và không ổn định về kích thước. Ngược lại, mô-men xoắn quá mức có nguy cơ quá tải trục vít, làm hỏng động cơ và các sự cố an toàn tiềm ẩn.

Công thức tính toán tiêu chuẩn cho máy đùn trục vít đơn là:

Trong đó:

• T = Mô-men xoắn đầu ra (N·m)
• P = Công suất động cơ (kW)
• 9550 = Hệ số chuyển đổi
• n = Tốc độ trục vít tối đa (rpm)
• 1.05 = Hệ số tổn thất năng lượng hộp số (xấp xỉ 5%)

Công thức này thiết lập mối quan hệ lý thuyết giữa công suất động cơ và tốc độ trục vít, có tính đến tổn thất hiệu suất hộp số. Công suất động cơ cao hơn kết hợp với tốc độ trục vít thấp hơn tạo ra mô-men xoắn đầu ra lớn hơn.

Máy đùn trục vít đôi yêu cầu các phép tính đã sửa đổi do phân phối công suất giữa hai trục vít:

Phép chia thêm cho hai tính đến việc phân phối mô-men xoắn giữa các trục vít song song, cung cấp giá trị mô-men xoắn trên mỗi trục vít thay vì tổng mô-men xoắn hệ thống.

Những tính toán lý thuyết này thường tạo ra các giá trị cao hơn một chút so với mô-men xoắn hoạt động thực tế. Thực hành kỹ thuật thường liên quan đến việc tính toán ngược từ mô-men xoắn yêu cầu để xác định công suất động cơ cần thiết, với các lựa chọn động cơ tiêu chuẩn thường vượt quá các yêu cầu được tính toán để đảm bảo khả năng mô-men xoắn đầy đủ.

Hãy xem xét một máy đùn trục vít đơn với công suất động cơ 55kW hoạt động ở tốc độ trục vít tối đa 100rpm:

Khả năng mô-men xoắn 5000 N·m lý thuyết này đóng vai trò là nền tảng để tối ưu hóa quy trình, với các thông số hoạt động thực tế được điều chỉnh theo tính chất vật liệu và thông số kỹ thuật sản phẩm.

Ngoài công suất động cơ và tốc độ trục vít, nhiều biến số ảnh hưởng đến yêu cầu mô-men xoắn hoạt động:

• Tính chất vật liệu: Độ nhớt và hệ số ma sát khác nhau đáng kể giữa các vật liệu
• Hình học trục vít: Các yếu tố thiết kế bao gồm độ sâu rãnh và cấu hình bước
• Hồ sơ nhiệt độ: Các thông số gia nhiệt ảnh hưởng đến độ nhớt vật liệu
• Điện trở khuôn: Hình học kênh dòng chảy và các ràng buộc về kích thước
• Hiệu quả bôi trơn: Giảm ma sát giữa các bộ phận chuyển động

Quản lý mô-men xoắn hiệu quả liên quan đến một số phương pháp tiếp cận chính:

• Lựa chọn công suất động cơ chính xác phù hợp với yêu cầu quy trình
• Thiết kế trục vít tiên tiến cải thiện hiệu quả hóa dẻo
• Hệ thống kiểm soát nhiệt độ chính xác
• Hình học khuôn được sắp xếp hợp lý làm giảm lực cản dòng chảy
• Các chương trình bảo trì bôi trơn toàn diện

Nắm vững các phép tính mô-men xoắn máy đùn và hiểu các yếu tố ảnh hưởng cho phép các nhà sản xuất đạt được sản xuất ổn định, hiệu quả đồng thời tối đa hóa tuổi thọ thiết bị và chất lượng sản phẩm.