橡胶内部混合变速箱: 读取批量加载配置文件, 不仅仅是电机千瓦
内部混合器齿轮箱通常由电机功率来指定. 电机是, 说, 400千瓦, 转子转速由工艺定义, 齿轮箱也与电机匹配. 从纸面上看,传动系统是一致的.
随后该装置投入使用,变速箱出现了动力匹配单元本不该出现的问题. 原因是电机功率是稳态量,而内部混合器不是稳态机器. 齿轮箱在每批次中经历一系列负载状态, 多年重复, 而这个序列的顶点就是齿轮和轴承必须承受的部分.
一批有多个阶段, 每个阶段加载方式不同
内部搅拌机是一种批量处理机. 材料进入, 在压力下被咀嚼并混合, 并被释放, 然后序列重复. 这台机器就是为此设计的: 一个带有两个反向旋转转子的混合室, 一个从上方施加压力的冲压器或浮重, 下方的排水门, 以及全场温度控制和仪器.
在单周期内,转子所承受的电阻并非恒定.
在一批开始时, 腔室可使用冷或部分加热的化合物. 粘度很高, 该材料尚未覆盖转子或腔体壁, 而转子则在对抗一个抗拒剪切的质量. 这通常是循环中扭矩最高的部分, 虽然并非普遍如此: 在某些复合体和部分负载序列中,峰值出现在周期中段, 或者在冲压器下沉的那一刻. 关键不是峰在哪里,而是峰的存在,必须在每个食谱中找到.
随着混音的进行, 复合加热, 粘度下降, 剪切所需的扭矩会下降. 滑杆可以升降以控制批次的工作. 填充因子, 复合体在腔室中占用的比例, 直接改变载荷: 太少则转子不会产生剪切, 扭矩过大,扭矩会超出驱动能力.
退伍时, 门开了,那批人离开了. 短时间内机器几乎没有负载运行, 然后循环又重新开始.
所以这句话 "变速箱输出功率为400千瓦。" 是关于一个操作条件的陈述, 充其量. 变速箱承受一个重复的载荷曲线,其峰值幅度为, 时间安排, 持续时间, 频率则取决于实际的混音过程. 这些条件必须根据机器的工作需求或记录的工作量确定,而非仅凭额定电机功率.
负荷分类已经说明了这一点
有一份公认的工程参考资料,可以确定搅拌机是否是一个稳定负载的问题.
机械设计手册根据负载特性而非额定功率对机械进行分类, 并以此分类为驱动器选择的起点. 在这些分类中, 橡胶混合机械,包括内部搅拌机,属于远超稳定任务的类别, 与其他机器处于同一带,这些机器的转动阻力在每个工作周期内升降. 持续运行的橡胶挤出机再次出现在较轻的类别中. 具体类别名称及其载重率因手册和版本而异, 所以这个数字应该取自工厂实际使用的手册, 不是从总结中判断.
这些引用中留下的观点才是这里最重要的. 橡胶内部搅拌机的职责不能用额定功率来描述, 而选择的驱动是针对机器大部分周期都远离的状态.
一旦被接受, 规范问题从 "什么是电机功率" 到 "负载曲线是什么样的?"
两种旋翼类型, 两种负载分布
下一个区别很重要,因为它决定了两个输出轴是否承载相等负载, 这决定了变速箱扭矩容量的理解.
切线, 或非互嵌, 旋翼. 这些旋翼飞行不相互穿透; 转子的扫掠路径是分开的, 而且两者之间存在着隔阂. 混合发生在每个转子尖端与腔壁之间的高剪切区域, 分配混合取决于物质在两个转子间的转移和在腔室内循环的情况.
切向机的一个决定性特性是两个转子可以以不同速度运行. 这对硬盘有直接影响: 两个转子并非在同一时刻完全受载, 而且两根输出轴之间的扭矩分配不一定均匀.
交错转子. 转子是共轭的,并且相互旋转, 因此它们的飞行相互交织,旋翼间隙通过旋转基本保持恒定. 混合作用来自旋翼间区以及壁面的剪切作用. 几何结构连续固定转子的相对位置, 这限制了它们的独立行为能力, 但它本身并不能告诉你瞬时扭矩分配是多少. 这是关于具体转子设计的问题, 院落, 以及填充, 而且答案是在机器上回答的,而不是从转子类型推断出来的.
扭矩分配必须根据具体的机器和齿轮箱设计确定. 单靠转子类型并不能显示负载是均匀还是不均匀, 而推断的分裂不能预测哪个组件会失效. 使用每轴测量或经过验证的载荷分担模型, 连同制造商评级, 在对变速箱容量做出结论之前.
电机电流告诉你什么,不能告诉你什么
电机电流是大多数电厂的测量数据, 而且确实很有用. 它追踪驱动器所吸取的电流, 它紧贴载荷,显示循环形状, 批次间的重复性, 以及以尖峰形式出现的异常事件. 几个月来峰值电流上升的趋势是病情发展的真实证据, 无论是转子磨损还是, 室内磨损, 或复合词的变化.
电流不是能量本身, 而这两者的区别并非技术性问题. 感应电机拉取的交流电与其通过电源电压传递的功率有关, 功率因数, 以及电机效率, 而这些变化会随载荷和温度变化. 两批在不同功率因数下拉取相同电流的批次,向转子输出的功率并不相同.
电机电流无法将负载分担到两个转子之间. 读数为两轴加损的总和, 无论如何分析,都无法从中恢复分裂. 这个分量与总数是不同的, 而总和中不包含它: 两个转子可以承载60%和40%的相同总量, 或者五五五, 而且无论如何,日志看起来都一样.
所以界限值得明确说明. 当前日志能提供负载趋势的实用指示, 这足以说明负荷是稳定还是变化,以及自去年以来是否发生了变化. 它不赋予电力, 而且它不产生扭矩, 电流与转子转速的结合也无法提供任何电力: 功率必须来自包含电压和功率因数的测量, 扭矩来自测量的功率和速度,而非随之而来的电流. 快速的对井能给出的就是循环的形状, 山顶, 以及峰值持续时间, 这就是为什么纪录比仪表更重要. 任何电流分析都无法给出负载如何分担两轴之间的信息, 这正是变速箱评估所依赖的参数之一. 剩下的可以用不同程度的努力从硬盘里拿到. 这个根本拿不到.
实际结果是,基于电机电流的变速箱评估实际上是基于总电流的评估, 而不是齿轮和轴承的数量. 这是一个起点, 而且应该被标注为一体.
将工艺转换为负载规范
有效的做法是从工厂已有的负荷记录中建立, 并补充缺失的测量值.
| 记录数量 | 资料来源 | 它确立了什么 |
|---|---|---|
| 电动机电流, 记录完整周期 | 驱动或电机保护继电器, 采样率足够快以捕捉峰值 | 循环形状, 峰值星等, 批次间差异 |
| 电机端子的电源 | 功率计, 已记录 | 消除当前读数中的功率因数不确定性 |
| 冲压及其在循环中的时序 | 机器控制系统 | 压力安排, 它驱动扭矩峰值 |
| 旋翼转速, 以及它是否变异 | 机器控制系统 | 峰值扭矩发生的速度 |
| 填充因子, 批量重量与膛室体积的关系 | 配方和批次记录 | 无论是材料属性还是填充作业 |
| 每批化合物鉴定, 带有粘度或穆尼数据 | Material 唱片 | 这使得负载差异可以归因于复合材料而非机器本身 |
| 放电温度与混合时间 | 机器记录 | 确认循环按设计运行; 这里的异常解释了扭矩异常 |
| 每循环峰值和平均扭矩 | 如果有直接测量,请进行; 否则,基于功率和速度,并有明确假设 | 尺寸量 |
| 峰值相对于全周期的持续时间 | 已记录的配置文件 | 变速箱的热功, 这与机械职责不同 |
| 累计批次或营业时间 | 制作记录 | 任何生命比较的基础 |
该列表中有两个条目会改变规范. 峰值扭矩如果没有峰值持续时间,意义不大, 因为变速箱能承受短暂的超载,而它无法持续承受, 而平均值上选择的驱动器是对抗它大多数时间看不到的负载. 填充因子是工厂控制的变量, 以及最直接推动扭矩的那个.
这些行所建立的记录是多么 内部混合变速箱 评估针对. 现有多少是具体工厂的问题,而非批量机器本身. 有些装置会从控制系统持续记录电流和冲压,无需增加仪器即可产生大部分数据表. 也有人几乎没有记录这些, 在这种情况下,必须通过合格人员策划的测量活动来建立该轮廓, 采样率为, 持续时间, 并且操作条件事先达成一致,使数据有意义. 无论哪种情况,都不应在假设记录存在的前提下编写规范,而实际上不存在, 或者用单点读数代替它.
并联运行的热侧
批处理配置文件还会带来第二项任务,而功率计算会忽略.
变速箱在每次扭矩峰值时加热,并在批次间冷却. 因为一个班次, 其热状态是一系列加热事件和冷却期的结果, 这不是一个稳定的状态. 如果周期短且峰值相近, 该单元在批次间不会恢复到基线温度, 工作温度逐渐上升,直到达到高于稳态负载计算预测的平衡值.
这很重要,因为润滑剂生命, 海豹生涯, 轴承间隙均取决于工作温度. 一个机械容量足够且运行温度远高于尺寸计算假设的机油和密封圈的变速箱,超出了尺寸设计的条件, 而这些后果往往表现为独立的维护问题,没有人会把它们与工作周期联系起来. 某个单元寿命受影响的程度,由油封供应商根据自家产品及测得温度来判断, 不是一般规则.
润滑剂缩短多少则取决于, 而本文并未对此加倍. 氧化速率随温度上升,这一趋势在一般意义上已得到充分认可, 但数量关系属于具体油: 这取决于基础材料, 加法封装, 以及用于表征其特征的氧化测试, 润滑油供应商则发布其产品数据. 一个从另一种油带过来的倍数, 或者根据植物实践中遇到的一般规则, 该单元的使用寿命预测不准确. 封条也是如此, 其中生命由弹性体化合物支配, 它所使用的油, 以及该组合所容忍的温度, 封条供应商为限值来源. 没有供应商数据,可以说的是方向和订购情况: 一个单元如果沉降温度远高于其尺寸假设的温度,则其油和密封的消耗速度超过了预期尺寸, 假设温度与实际运行温度之间的差距本身就值得作为一个数字来记录, 这样润滑油和密封剂供应商就有明确的依据可以应对.
混合室温控和变速箱自身的冷却是两个独立的系统, 但他们共享一个环境: 安装在高温室附近的混合器齿轮箱在远高于工厂空气温度的环境温度下运行, 其冷却能力必须以该环境环境为参考,而非以房间整体为参考.
必须从机器里算出的数字
换个调音台或换变速箱, 产生可用规范的序列共计七个步骤, 而顺序本身就是关键所在.
- 建立循环. 对水电流, 动力, 冲压, 以及至少数批次的转子转速, 采样率能捕捉峰值. 平均值掩盖了兴趣数量.
- 识别峰值及其持续时间. 峰值扭矩, 发生时的转子转速, 以及它所占循环的比例.
- 分开各阶段. 起步, 混音, 以及卸载载荷, 因为峰分布不均匀,热负荷取决于分布.
- 确定扭矩分配, 这取决于转子类型. 对于切向机, 这甚至不能被假设.
- 检查填充率和配方一致性 与批次唱片公司, 这样载荷异常才能正确归因于工艺或机器.
- 建立热环境, 包括变速箱周围的环境音, 不仅仅是植物的空气温度.
- 只有在那时才匹配到扭矩级别, 与峰值及其持续时间, 它发生的速度, 以及热能任务.
第七步最后,因为扭矩等级是输出, 不是输入. 从扭矩等级开始并检查机器是否适合安装的工厂,会购买与机器在每个批次周期部分时间处于状态的驱动装置, 随后出现的故障都归因于变速箱质量.
这在搅拌机上比连续运行的机器更重要,是因为工作量的形状. 一台稳定的机器与其驱动力最终达到平衡, 而一个边缘性的进攻很快就会被热身表现暴露. 批量机器在顶峰处会积累损伤,并在轴承和润滑油处承担损失, 多年后, 以一种没有单一劣质批次能被责怪的方式.
在订购下一台变速箱之前,唯一需要问的问题
本文描述的故障模式并非变速箱动力不足. 它是一个齿轮箱,是根据机器在每个循环中部分时间处于的状态选择的,其余时间则远离.
这就是为什么在下令前值得问的问题不是 "什么功率等级" 但是 "那个日志长什么样?" 一个记录的循环能解答三个名牌无法回答的问题: 高峰有多高, 在转子转速下发生, 以及这种状态持续多久. 这三者决定了机械和热能的任务, 规范由它们推导出来.
第四个问题, 两根轴是否承受相同的载荷, 没有被记录的循环回答,且不能被. 总和没有给出分割的办法. 那根需要每根轴测量, 或者是经过机器测量验证的负载分担模型, 直到它拥有一个, 拆分必须被视为一个开放项目,而不是理所当然.
内部混合器加载与批次循环重复, 这使得它们适合系统性地进行操作任务分析. 在存在可靠工艺和驱动记录的情况下, 可以评估峰值条件及其持续时间. 那些记录缺失的地方, 通过适当的测量计划确定所需的负载曲线,而不是从机器的额定电机功率中假设. 基于这些证据制定的规范可以与实际任务进行审查,而非为其他机器报价的扭矩等级.
接下来的调查内容很短,需要准备, 前提是该工厂保存了相关记录: 混频器和转子规范, 批次时间线, 测量功率和电机转速, 负荷日志, 以及现有的变速箱图纸. 把那些发过去 传输能力可以通过实际测量的任务而非名牌数字进行核对, 两杆分体作为开放物品携带,直到有自身证据.