توزيع العزم في مخفض خاص بخلاط مزدوج العمود

يستخدم خلاط المجداف ذو العمودين عمودين للتجديف الدوراني لتحريك المخاحد أو الحبيبات في الشعاع, محوري, واتجاهات التدفق المتقاطع. بين الأعمدة, تخلق المجاديف منطقة خلط مسيلة أو شبه عديمة الوزن حيث ترفع الجسيمات مرارا وتكرارا, مشتت, وأعيد توزيعها.

لكي تبقى هذه العملية مستقرة, يجب أن يوفر نظام الدفع دورانا منخفضا محكما, عزم بدء كاف, ومخرج متزامن إلى كلا العمودين. من منظور مينغيي في التصنيع, لذا يجب أن يبدأ اختيار المخفض بحجم الخلط, قطر المجداف, خصائص المواد, شروط الانطلاق, ومسافة مركز العمود — وليس قوة المحرك وحدها.

لماذا تهم سرعة الإخراج

تؤثر سرعة الدوران على دوران الجسيمات, وقت المزج, طلب الطاقة, توليد الغبار, والتحميل الميكانيكي. تشير الأبحاث في خلط المجاديف ذات العمودين إلى أن سرعة المروحة هي متغير تشغيلي مهم يؤثر على جودة الخلط, وقت المزج, واستهلاك الطاقة.

مينغيي'سلسلة مختلط خلاط المجداف ذو العمود المزدوج يوفر سرعات إخراج اسمية تتراوح تقريبا بين 30–50 دورة في الدقيقة, اعتمادا على النموذج ونسبة الاختزال. هذا النطاق من السرعة هو المعتاد لمعظم خلاطات المجداف الصناعية. ومع ذلك, يجب أن تكون السرعة محسنة لتناسب حجم المجداف وسلوك المواد.

• منطقة خلط مسيلة: سرعة المجداف المناسبة تحرك المواد إلى منطقة الخلط المتقاطع المركزية وتمنع تكوين جدران الخلط المتقاطع والغبار الزائد.

• توقيت العمود المتوقع: يتم تزامن عمودي الإخراج ميكانيكيا لجميع دورات الخلط بسبب علاقة تروس ثابتة.

•ظروف العملية المستقرة: مع نسب تروس ثابتة, المساهمتان الوحيدان في تغير سرعة العمود هما انزلاق المحرك, تغيرات الجهد, أو تغييرات في إعداد VFD.

• سرعة طرف المجداف المتحكم بها: قطر المجداف يؤثر أيضا على سرعة الرأس وحركة المجداف مع دورة المجداف في الدقيقة.

كيف يتم توزيع العزم بين عمودين

العزم هو الأكثر طلبا أثناء بدء التشغيل أثناء الخلط, خلط المواد الكثيفة, المواد التي يصعب خلطها, وبعد إضافة مكون سائل. تم تصميم مخفض الخلاط ذو العمودين خصيصا لاستيعاب تقسيم العزم وتشغيل مخرجين من علبة تروس واحدة.

الخصائص الرئيسية للنقل هي كما يلي:

• الإنتاج المتوازن اسميا: تزود علبة التروس كلا العمودين من نفس المدخل مع الحفاظ على توقيت دوران متطابق.

• مشاركة الحمل الديناميكية: يتم تحديد عزم الدوران على كل عمود بشكل فوري بواسطة مقاومة المجداف, وهكذا, الحمل غير متساو في كل لحظة.

•المكونات الخارجية المخفضة: تقلل مخرجات العمود المجوف المزدوج الحاجة إلى وصلات العمود, الدعم, والمحاذاة.

•سعة الحمل الابتدائي: عند تصميم المخفضات, عوامل مثل ضغط المواد, البدايات المشحونة, ويجب أيضا أخذ عوامل الخدمة في الاعتبار, بالإضافة إلى قوة المحرك المستقرة, لتجنب تقليل التصميم لأحمال الصدمات.

تصميم التروس لمهام الخلط المستمر

لهذه السلسلة من خلاطات المجداف ذات العمودين, يستخدم مينغي ناقل حركة تروس من أربع مراحل. استنادا إلى المواصفات المنشورة, يتم إنتاج هذه التروس باستخدام سبيكة فولاذية منخفضة الكربون وتخضع للكربنة والتبريد. المواصفات الخاصة بصلابة السطح للتروس مذكورة بين 58 – 62 HRC, وتصنف التروس كدرجة 6 من حيث الدقة.

صلابة كربوهيدرية تتراوح بين 58 – 62 HRC تتماشى مع القيم المقبولة عموما للتروس الصناعية المقربة على الغلاف. يستخدم هذا العلاج لتحسين مقاومة تآكل سطح الأسنان وأداء إرهاق التلامس مع الحفاظ على نواة أكثر صلابة نسبيا.

يجمع الغلاف المخصص بين مراحل الاختزال وعمودين للخرج في تجميع واحد. لصانعي الآلات, يمكن لهذا الترتيب أن يمر:

• تبسيط تصميم إطار الخلاط.

• تقليل مساحة التركيب المطلوبة.

• تحديد عدد مكونات النقل الخارجية.

• تحسين التحكم في تباعد ومحاذاة أعمدة الخرج.

• توفير نقاط صيانة أكثر سهولة.

معلمات الإخراج الممثلة

المواصفات التالية مبنية على بيانات النموذج المنشورة من مينغيي. قيم العزم هي العزم النظري لكل عمود, حسب الحساب باستخدام ما يلي:

عزم الدوران لكل عمود = 9550 × قوة المحرك ÷ سرعة الخرج ÷ 2

هذه الأرقام لا تشمل كفاءة علبة التروس, حدود التحميل الزائد للمحرك, عوامل الخدمة, أو التحميل اللحظي غير المتكافئ.

يظهر الجدول أن أنظمة خلاط المجداف ذات العمود المزدوج الأكبر تحتفظ عادة بسرعات عمود منخفضة نسبيا مع الحاجة إلى عزم دوران أكبر بكثير. ومع ذلك, حجم العمل وحده لا يحدد حجم المخفض. الكثافة السائلة, هندسة المجداف, نسبة التعبئة, تردد الدورة, طريقة بدء التشغيل, ويمكن لإضافة السائل أن تغير هامش العزم المطلوب.

اختيار مخفض للعملية الفعلية

لخلاط مجداف مزدوج العمود جديد أو مشروع تحديث, عادة ما يقيم مينغي عدة عوامل تشغيلية:

•مواد المعالجة: الكثافة السائلة, الخشونة, الرطوبة, سهولة التدفق, والميل إلى المضغوط.

• هندسة الخلط: العوامل التي يجب أخذها في الاعتبار تشمل حجم العمل, تباعد الأعمدة, أبعاد المجاديف والأعمدة, والاتجاه المفضل للتركيب.

• دورة التشغيل: يشير المصطلح إلى الوقت المطلوب للخلط, عدد الانطلاقات في الساعة, دورة العمل المطلوبة للنظام (مستمر أو متقطع), وبداية محملة.

• ظروف القيادة: ضع في اعتبارك معايير محركات الدفع (مثل السرعة & قدرات الطاقة, وهكذا.), استخدام VFD, متطلبات سرعة الإخراج, وقيود المساحة لمواقع التثبيت المتاحة.

• الصيانة تتطلب هذه الاعتبارات, بما في ذلك ترتيب التزييت, الوصول للفحص, محاذاة الأعمدة, وتوافق قطع الغيار.

مخفض الخلاط ذو العمود المزدوج يوفر أكثر من مجرد دورات منخفضة في الدقيقة. يجب أن يسمح بتزامن الأعمدة, توفير احتياطي عزم الدوران, تناسب تكوين الخلط, وتسمح بالحدود الحرارية والميكانيكية لنظام القيادة الكامل.

يسعى نهج مينغيي إلى مطابقة هذه الخصائص مع الظروف الفعلية للمخلطات, عدم رؤية المخفض كمكون لظروف الخلاطات أو كمكون للاستخدام العام.

الأسئلة الشائعة

س1. ما هي السرعة النموذجية لخلاط الجداف ذو العمود المزدوج?

تتراوح سرعات الإخراج في العديد من أنظمة خلاط التجديف ذات العمود المزدوج بين 30 و50 دورة في الدقيقة. تختلف هذه المعدلات حسب قطر المجداف, خصائص مادة الخلط, وسعة الخلط.

س2. لماذا تم تصميم خلاطات الجداحف ذات العمود المزدوج لعزم دوران عالي؟?

المزج عالي الحجم, كثيف, والمواد المضغوطة تتطلب عزم دوران تشغيل وتشغيل عال للحفاظ على سرعة الخلاط تحت الحمل.

س3. ما هي عملية تحديد عزم دوران عمود الخلط?

يمكن تحديد العزم النظري لكل عمود خلط عن طريق تقسيم قوة محرك عمود الخرج وسرعة الدوران. يجب أخذ كفاءة علبة التروس في الاعتبار.

س4. هل جميع أعمدة الإخراج لها نفس عزم الدوران؟?

تم تصميم مخفض التروس لنقل عزم الدوران المتوازن إلى كل عمود خرج. بسبب اختلاف مقاومة المواد, قد يكون عزم كل عمود خرج غير متوازن مؤقتا.

س5. هل من الممكن تغيير سرعة الإخراج?

مع بعض القيود على عملية الخلط والمكونات, مثل المخفض والتزييت, سرعة الإخراج قابلة للتغيير باستخدام محرك التردد المتغير.