Plastiсs_5_2010

ТЕМА НОМЕРА /ОБЗОР П Л А С Т И К С № 5 ( 8 7 ) 2 0 1 0 36 ка и смазывание гребня противотоком продукта переработки; —раскрепление шнека на выходном валу привода вращения может фикси- ровать несоосность, вызывая в шнеке изгибающий момент (шлицевое соеди- нение), или допускает компенсацию несоосности при сборке (шпоночное соединение). Восстановление соединений Среди различных вариантов резьбо- вых соединений шнека наиболее часто встречается привинтной наконечник- заглушка, закрывающий технологиче- ский центр на конце шнека. Профиль наконечника формирует поток распла- ва на выходе из экструдера перед его попаданием в отверстие фильтра. Для экструдеров пленочных произ- водств, имеющих наконечник длиной свыше трех диаметров с функцией вы- мешивания расплава, существует опас- ность раскручивания и поломки при внезапном отключении привода — за счет противотока под давлением рас- плава в объеме фильтра и фильерной головки. В экструдерах для рециклинга твер- дых отходов полимеров привинтной наконечник может достигать половины длины винтовой нарезки и включать в себя также зону дегазации расплава. На рисунке 9 показаны различные вариан- ты резьбового разъема по границе зоны дегазации расплава. При конструировании резьбового разъема в зоне дегазации следует учи- тывать, что напряжения, возникающие в металле от изгибающего момента, до- стигают максимума на поверхности, и с увеличением износа гребня цикличе- ская составляющая напряжений растет. Существует также постоянная изгибная составляющая из-за несимметричного пятна контакта в плоскости разъема, определяемая шагом и усилием затяж- ки резьбы. Чем меньше шаг, тем более равномерно передается осевое усилие при затяжке. Для локализации зоны дегазации со стороны подачи продукта переработки необходим барьерный участок, геоме- трия которого не должна вызывать зна- чительной концентрации напряжений и приводить к усталостному разруше- нию. Если неоднородность формы зна- чительна (рис. 10А), возможно появле- ние усталостной трещины (рис. 10Б). Барьером может служить кольце- вая щель между гладкой поверхностью шнека и внутренней стенкой цилиндра. Для снижения концентрации напряже- ний в ослабленном резьбовым разъе- мом сечении шнека длина кольцевой щели должна быть соизмерима с дли- ной резьбового соединения. Поломки шнеков в зоне загруз- ки происходят от заклинивания или включения привода вращения шнека при непрогретом цилиндре, содержа- щем остатки продукта переработки. Излом при этом вязкий, характерный для разрушения скручиванием. Реже встречаются поломки от усталостной трещины, зародившейся от концен- тратора напряжений на поверхности и распространяющейся поперек шнека. Причиной может служить несоосность шнека и выходного вала привода вра- щения. С увеличением диаметра шне- ка передача крутящего момента через центрирующую посадку на конус или с помощью шлицев становится невоз- можной —шнек своей массой ложится на гильзу, выбирая зазор в шпоночном соединении. Отсутствие фазочастотного регуля- тора во многих экструдерах больших диаметров исключает возможность точ- ного раскрепления цилиндра на корпусе привода и в люнете посредством регу- лировки усилия затяжки болтов по мере увеличения скорости вращения шнека. Износ пары трения «шнек-гильза», а также пластическая деформация шпо- ночного соединения от перегрузок при запусках увеличивают несоосность и, как следствие, растет циклическая со- ставляющая нагрузки, приводящая к разрушениюпо наиболее нагруженному крутящим моментом сечению в месте начала винтовой нарезки. В этом случае возможно несколько вариантов ремонта свинчиванием об- ломков. Но следует иметь ввиду, что это место изначально наименее прочное из-за малого внутреннего диаметра, а также значительной концентрации напряжений. Тем не менее, если раз- рушение произошло вследствие ава- рийной перегрузки, а диаметр шнека достаточно велик, в теле хвостовой ча- сти удается организовать соединение свинчиванием на левой резьбе. Screw repairs Oleg Lutsuk Expensive screws are the most wearing out parts of extrusion equip- ment for polymer waste processing. Screw wearability depends on design features and operating conditions and form of failure stands on polymer waste type. In many cases screw re- pairs can be performed by company’s own authority in order not to stop the production until the supplier delivers a new part. From the article of our ex- pert you may get wise to screw weak points, breakdown reasons, and fail- ure recovery methods. Рисунок 9. Варианты резьбового разъема А — наконечник навинчивается на шнек диаметром 60 мм; Б — наконечник ввинчивается в тело шнека диаметром 100 мм Рисунок 10. Место резьбового разъема в шнеке диаметром 100 мм А — барьерный участок, локализующий зону дегазации; Б — усталостная трещина от концентратора в месте окончания барьера А Б А Б w w w . p l a s t i c s . r u