Penelitian tentang Desain Optimalisasi dan Peningkatan Kinerja Ekstruder Vakum

Penelitian tentang Desain Optimasi dan Peningkatan Kinerja Extruder Vakum
Berdasarkan Praktik Teknik Perbaikan Struktural Extruder Vakum Dua Tahap

Dalam jalur produksi batu bata yang dibakar, ekstruder vakum batu bata yang dibakar tanah liat adalah peralatan pembentuk inti yang menentukan kualitas batu bata hijau dan efisiensi produksi.Dengan meningkatnya permintaan industri batu bata dan ubin untuk kualitas produk, output, dan keandalan peralatan, optimasi struktural dan peningkatan teknologi ekstruder vakum telah menjadi sangat penting.
Dengan meneliti dan menganalisis berbagai peralatan ekstruder vakum yang dikembangkan secara domestik dan internasional, dan menggabungkan pengalaman teknis canggih dari berbagai perusahaan manufaktur,desain optimasi sistematis dari struktur utama dilakukan sambil memastikan kinerja peralatanDengan memilih komponen pendukung yang secara teknologi matang dan ekonomis masuk akal, fungsionalitas peralatan ditingkatkan sambil secara efektif mengurangi biaya manufaktur,Dengan demikian mencapai peningkatan komprehensif dalam kinerja peralatan dan ekonomi.

I. Desain Optimasi Komponen Kunci

1.1 Optimasi struktur poros (poros utama)

Poros gergaji adalah komponen transmisi inti dari ekstruder vakum. Fungsi utamanya adalah untuk mengirimkan daya dan mendorong campuran tanah liat ke depan,sementara pada saat yang sama membawa torsi yang signifikan dan tekanan aksialOleh karena itu, desain struktural poros auger secara langsung mempengaruhi stabilitas keseluruhan dan keandalan mesin.
Dalam struktur ekstruder vakum asli, diameter poros poros pada posisi bantalan adalah Φ170 mm dan menggunakan tiga bantalan untuk dukungan (termasuk satu bantalan dorong).selama operasi yang sebenarnya, struktur ini menimbulkan masalah berikut:
• Jarak pusat yang relatif kecil antara bantalan depan dan belakang
• Bagian yang relatif panjang dari poros gergaji
• Penyimpangan poros yang signifikan selama operasi
Struktur ini cenderung menyebabkan getaran yang nyata dari kepala ekstruder selama operasi (umumnya dikenal sebagai fenomena "getaran kepala").Goyang yang berlebihan atau berkepanjangan tidak hanya mempengaruhi stabilitas operasi peralatan tetapi juga dapat menyebabkan kerusakan komponen dan bahkan penghentian produksi.

Menurut analisis teori mekanik:
Asumsikan jarak dari pusat bantalan depan poros auger ke ujung depan poros adalah L1
Asumsikan jarak pusat antara bantalan depan dan belakang adalah L2
Bila kondisi berikut dipenuhi:
L2 / L1 ≥ 0.7
poros gergaji dapat mempertahankan stabilitas operasi yang baik.
Dalam struktur peralatan asli:
L2 / L1 = 1040 / 1950 = 0.533
Ini jauh di bawah kisaran desain yang wajar, sehingga menunjukkan kekurangan desain struktural.

1.2 Skema Peningkatan Struktural

Selama proses desain optimasi, struktur transmisi kunci disesuaikan untuk mencapai konfigurasi poros auger yang lebih rasional.
Langkah-langkah utama termasuk:
• Mengganti kopling pneumatik radial asli dengan kopling pneumatik aksial
• Mengurangi dimensi pemasangan aksial kopling
• Memindahkan poros poros bearing rumah ke belakang

Melalui optimasi di atas:
Jarak pusat antara bantalan depan dan belakang meningkat sekitar 400 mm.
Di bawah struktur baru:
L2 / L1 = (1040 + 400) / 1950 = 0.74
Rasio ini sekarang memenuhi persyaratan untuk operasi yang stabil, membuat poros gergaji berjalan lebih lancar dan dapat diandalkan.
Karena peningkatan kekakuan struktural, diameter poros auger juga dapat dioptimalkan sesuai:
Diameter poros maksimum asli: Φ185 mm
Diameter bagian bantalan yang dioptimalkan: Φ150 mm
Diameter poros maksimum: Φ160 mm
Setelah optimasi struktural:
• Berat poros berkurang secara signifikan
• Struktur mekanik lebih rasional
• Kerumitan manufaktur berkurang

Pada saat yang sama, dimensi bantalan dan komponen terkait juga berkurang, membuat seluruh sistem poros gergaji lebih kompak.

II. Optimalisasi Sistem Kopling Pneumatik

Dalam desain peralatan asli, kopling pneumatik radial digunakan sebagai perangkat koneksi daya. Struktur ini memiliki kelemahan berikut:
• Struktur yang kompleks
• Jarak kaki yang besar
• Persyaratan yang tinggi untuk pemasangan dan pengoperasian
• Persyaratan yang ketat untuk akurasi penyelarasan peralatan

Kopling pneumatik radial membutuhkan keselarasan yang tepat dengan pengurangi melalui kopling dan membutuhkan struktur pendukung tambahan, membuat pemasangan dan pemeliharaan lebih kompleks.
Dalam desain optimalisasi, semua kopling radial diganti dengan kopling pneumatik aksial, dipasang langsung pada poros kecepatan tinggi reduksi.
Struktur ini menawarkan keuntungan berikut:
• Struktur yang lebih kompak
• Lebih mudah untuk memastikan akurasi pemasangan
• Menerapkan dan memelihara lebih mudah
• Berat peralatan berkurang secara signifikan
• Permintaan yang lebih rendah untuk sistem udara terkompresi
Melalui perbaikan ini, tidak hanya keandalan operasi peralatan ditingkatkan, tetapi keseluruhan struktur transmisi juga menjadi lebih sederhana.

Aku tidak tahu.

III. Peningkatan Kapasitas Produksi Peralatan

Extruder vakum dua tahap asli mengalami output yang relatif rendah dalam penggunaan praktis.
• Kapasitas makan yang tidak cukup dari tahap atas
• Rasio kompresi yang berlebihan di rongga kerucut
• Kecepatan pengangkutan yang relatif rendah di tahap atas

Rasio kompresi dari rongga kerucut peralatan asli:
λ = 2.6
Nilai ini mendekati batas atas kisaran yang diizinkan oleh desain.
Jangkauan yang wajar adalah:
λ = 2,0 26
Sebuah kerucut yang terlalu besar mengurangi kecepatan pengangkutan campuran tanah liat, mengurangi jumlah bahan yang masuk ke ruang vakum per satuan waktu, sehingga membatasi output mesin secara keseluruhan.
Dalam desain optimasi, dengan menyesuaikan dimensi struktural lengan kerucut bagian dalam dan luar, rasio kompresi dioptimalkan menjadi:
λ = 2.3
Selain itu, karena penggantian dengan kopling aksial, kecepatan rotasi tahap atas ditingkatkan dengan tepat, meningkatkan kapasitas transportasi tanah liat secara signifikan.
Setelah optimasi:
Jumlah campuran tanah liat yang masuk ke ruang vakum per satuan waktu meningkat sekitar 22%.
Kapasitas produksi ekstruder vakum dua tahap baru meningkat sekitar 25% dibandingkan dengan model asli.

IV. Ringankan Struktur dan Optimalisasi Manufaktur

Selama proses optimasi peralatan secara keseluruhan, perbaikan sistematis dilakukan pada beberapa komponen struktural untuk meningkatkan efisiensi manufaktur dan rasionalisasi struktural.

4.1 Optimasi Berat Struktural

Sementara memastikan kekuatan dan kinerja peralatan, optimasi struktural dilakukan pada komponen kunci berikut:
• Kotak makan
• Ruang vakum
• Struktur tubuh mesin
Dengan mengoptimalkan struktur pengecoran dan proses pemesinan, berat keseluruhan peralatan berkurang secara signifikan, sementara efisiensi pemrosesan meningkat.

4.2 Standardisasi Desain Komponen

Dalam desain peralatan asli, beberapa komponen bantu seperti:
• Filter
• Rel geser motor
• Sistem pencahayaan
• Pintu pemeriksaan ruang vakum
• Berbagai struktur di berbagai model peralatan.

Dalam desain optimasi, dengan menerapkan desain komponen standar, tujuan berikut dicapai:
• Menggunakan komponen struktural yang seragam untuk model peralatan yang berbeda
• Hanya melakukan penyesuaian dimensi yang sesuai
• Menetapkan sistem bagian standar internal perusahaan

Langkah ini membawa keuntungan produksi yang signifikan:
• Mengurangi variasi bagian
• Peningkatan kapasitas produksi batch
• Peningkatan efisiensi pemrosesan
• Mengurangi kompleksitas manufaktur

V. Efek Desain Optimasi

1. Struktur
   • Struktur peralatan yang lebih kompak
   • Sistem transmisi yang lebih rasional
   • Meningkatkan standarisasi komponen

2. Kinerja
   • Pengoperasian poros gergaji yang lebih stabil
   • Meningkatkan kapasitas produksi secara signifikan
   • Meningkatkan keandalan operasi peralatan

3. Produksi
   • Berat peralatan yang dioptimalkan
   • Meningkatkan efisiensi pengolahan dan manufaktur
   • Struktur keseluruhan yang lebih rasional

Singkatnya, desain optimasi tidak hanya meningkatkan tingkat teknis peralatan tetapi juga meningkatkan efisiensi produksi dan keandalan peralatan,memungkinkan ekstruder vakum untuk memberikan nilai yang lebih besar dalam lini produksi batu bata.