Korea Ever-Power · Οδηγός Μηχανικής Εφαρμογών
Σκουλήκι και τροχός σκουληκιού για μεταφορείς φούρνων αρτοποιίας και χειρισμό ζύμης
Το ζεύγος γραναζιών με κοχλία που κινεί έναν μεταφορικό τούνελ φούρνου βρίσκεται 400 mm από έναν θάλαμο που λειτουργεί στους 230 βαθμούς Κελσίου. Η ακτινοβολούμενη θερμότητα ανεβάζει την επιφάνεια του περιβλήματος του γραναζιού στους 85-110 βαθμούς Κελσίου - πολύ πάνω από το όριο των 80 βαθμών του τυπικού ορυκτού γράσου. Μέσα σε 6 εβδομάδες, το τυπικό γράσο απανθρακώνεται στα σπειρώματα του κοχλία, η τριβή αυξάνεται, η αντίδραση αυξάνεται και ο μεταφορικός ιμάντας σταματά στη μέση του ψησίματος με 200 καρβέλια μέσα. Η επιλογή λιπαντικού είναι η προδιαγραφή που διαχωρίζει ένα ζεύγος 5 ετών από μια βλάβη 6 εβδομάδων.
Οι μεταφορικοί ιμάντες των φούρνων αρτοποιίας, οι μηχανισμοί κίνησης ζύμωσης και ο εξοπλισμός χειρισμού ζύμης τοποθετούν το ζεύγος γραναζιών ατέρμονα κοχλία σε ένα εξωτερικά θερμαινόμενο περιβάλλον — 60 έως 120 βαθμούς Κελσίου από την ακτινοβολούμενη θερμότητα του φούρνου — αντί να παράγουν θερμότητα εσωτερικά από την αναποτελεσματικότητα των μηχανισμών. Αυτή η πρόκληση εξωτερικής θερμότητας απαιτεί λιπαντικό ονομαστικό για την πραγματική θερμοκρασία του περιβλήματος, όχι για τη θερμοκρασία αναφοράς του καταλόγου. Ο πίνακας επιλογής λιπαντικού υψηλής θερμοκρασίας αντιστοιχίζει τη θερμοκρασία του περιβλήματος με τη σωστή οικογένεια λιπών: τυπικό λίθιο για έως 80 βαθμούς Κελσίου (χειρισμός ζύμης μακριά από φούρνους), συνθετικό PAG για 80 έως 120 βαθμούς Κελσίου (κινητήρες δίπλα στο φούρνο), γράσο σιλικόνης για 120 έως 150 βαθμούς Κελσίου (κινητήρες τοποθετημένους στο φούρνο) και PFPE για πάνω από 150 βαθμούς Κελσίου (μηχανισμοί εσωτερικού φούρνου). Η θερμική διαστολή σε αυξημένη θερμοκρασία μετατοπίζει την απόσταση από το κέντρο του γραναζιού ατέρμονα κοχλία κατά 0,03 έως 0,08 mm ανά άνοδο 50 βαθμών Κελσίου — αρκετή για να αλλάξει την αντίστροφη κίνηση και το μοτίβο επαφής. Τα περιβάλλοντα αρτοποιείων φέρουν επίσης σκόνη αλευριού (εύφλεκτη — δυναμικό ATEX Ζώνη 22) και απαιτούν λιπαντικό ασφαλές για τρόφιμα (NSF H1) για οποιαδήποτε κίνηση στη ζώνη παραγωγής.
Γιατί ο εξοπλισμός αρτοποιίας αποτελεί διαφορετική θερμική πρόκληση από άλλες εφαρμογές
Στις περισσότερες εφαρμογές με ατέρμονα κοχλία, η θερμότητα ρέει προς τα έξω: το ζεύγος γραναζιών παράγει θερμότητα τριβής και το περίβλημα την διαχέει στο περιβάλλον. Το ζεύγος γραναζιών είναι η θερμή πηγή· το περιβάλλον είναι ο ψυχρός νεροχύτης. Σε εφαρμογές φούρνων αρτοποιίας, αυτή η σχέση αντιστρέφεται: ο φούρνος είναι η θερμή πηγή και το ζεύγος ατέρμονων κοχλία είναι ο δέκτης εξωτερικής ακτινοβολούμενης και συναγωγικής θερμότητας. Το ζεύγος γραναζιών απορροφά θερμότητα από το περιβάλλον αντί να την παράγει.
Αυτή η διάκριση έχει σημασία επειδή το τυπικό θερμικό μοντέλο (κυλιόμενη σκάλα Άρθρο A08: T_housing = T_ambient + P_heat / (h × A)) υποθέτει ότι η θερμοκρασία περιβάλλοντος είναι σταθερή και χαμηλότερη από το περίβλημα. Σε ένα αρτοποιείο, η θερμοκρασία περιβάλλοντος γύρω από το περίβλημα του μηχανισμού μετάδοσης κίνησης μπορεί να είναι 60 έως 120 βαθμοί Κελσίου — και η θερμοκρασία του περιβλήματος είναι ίση ή υπερβαίνει την θερμοκρασία περιβάλλοντος επειδή το περίβλημα δεν μπορεί να διαχέει θερμότητα στον αέρα που είναι ήδη ζεστός.
Η πρακτική συνέπεια: ένα ζεύγος ατέρμονων γραναζιών με ονομαστική τιμή 2.000 N·m σε θερμοκρασία περιβάλλοντος 20 βαθμών Κελσίου μπορεί να αποδώσει μόνο 1.400 έως 1.600 N·m σε θερμοκρασία περιβάλλοντος 100 βαθμών Κελσίου, επειδή η αυξημένη θερμοκρασία μειώνει το ιξώδες του λιπαντικού, αυξάνει τον συντελεστή τριβής, μειώνει το όριο απόδοσης του χαλκού και επιταχύνει τη θερμική υποβάθμιση του γράσου. Ο συντελεστής υποβάθμισης του ζεύγους ατέρμονων γραναζιών για αυξημένη θερμοκρασία περιβάλλοντος είναι συνήθως 15 έως 30 τοις εκατό ανά 50 βαθμούς Κελσίου πάνω από την τιμή αναφοράς του καταλόγου (συνήθως 20 βαθμοί Κελσίου). Αυτή η υποβάθμιση συχνά παραβλέπεται στις προδιαγραφές εξοπλισμού αρτοποιίας — το ζεύγος ατέρμονων γραναζιών επιλέγεται στην πλήρη ονομαστική τιμή του καταλόγου και στη συνέχεια τοποθετείται δίπλα σε έναν φούρνο 230 βαθμών, όπου λειτουργεί στο 70 έως 80 τοις εκατό της ονομαστικής του χωρητικότητας από την πρώτη ημέρα.
Πίνακας επιλογής λιπαντικού υψηλής θερμοκρασίας — από τη θερμοκρασία του περιβλήματος έως την ποιότητα γράσου
Η επιλογή λιπαντικού για ζεύγη ατέρμονων γραναζιών αρτοποιίας εξαρτάται από μία μέτρηση: τη θερμοκρασία σταθερής κατάστασης της επιφάνειας του περιβλήματος κατά τη λειτουργία του φούρνου. Αυτή η θερμοκρασία καθορίζει ποια οικογένεια λιπών αντέχει στη θερμική έκθεση. Ο παρακάτω πίνακας απεικονίζει τα εύρη θερμοκρασίας του περιβλήματος στο σωστό λιπαντικό, με παραλλαγές ασφάλειας τροφίμων (NSF H1) που σημειώνονται για κάθε μία.
Η εξέλιξη του κόστους είναι απότομη: το PFPE, στα 250 έως 600 δολάρια ΗΠΑ ανά κιλό, κοστίζει 20 έως 40 φορές περισσότερο από το τυπικό γράσο λιθίου. Ωστόσο, η ποσότητα γράσου ανά γέμισμα ζεύγους ατέρμονων τροχών είναι μικρή (50 έως 200 γραμμάρια), επομένως το απόλυτο κόστος ανά γέμισμα είναι 12 έως 120 δολάρια ΗΠΑ για το PFPE έναντι 0,50 έως 3 δολαρίων ΗΠΑ για το τυπικό - σημαντικό αλλά όχι απαγορευτικό για εξοπλισμό που προστατεύει αρτοσκευάσματα αξίας χιλιάδων δολαρίων ανά φορτίο φούρνου.
Προσοχή στο γράσο σιλικόνης. Το γράσο σιλικόνης διαχειρίζεται τη θερμοκρασία, αλλά έχει σημαντικά χαμηλότερη απόδοση σε ακραίες πιέσεις (EP) από τα γράσα λιθίου ή PAG. Υπό βαριά φορτία που είναι τυπικά για μεγάλους μεταφορικούς αγωγούς σήραγγας (ροπή εξόδου 200 έως 500 N·m), το γράσο σιλικόνης ενδέχεται να μην διατηρήσει την οριακή μεμβράνη λίπανσης που απαιτείται για την αποφυγή τριβής από χαλκό σε χάλυβα. Για ζεύγη γραναζιών με ατέρμονα κοχλία άνω των 100 N·m στην περιοχή των 120 έως 150 μοιρών, το συνθετικό PAG με υψηλότερο ιξώδες βασικού λαδιού (ISO VG 680 ή 1000) συχνά ξεπερνά τη σιλικόνη παρά την ονομαστικά χαμηλότερη βαθμολογία θερμοκρασίας - η ανώτερη προστασία μεμβράνης EP αντισταθμίζει το ελαφρώς μειωμένο θερμικό περιθώριο. Δοκιμάστε το συγκεκριμένο γράσο υπό φορτίο σε θερμοκρασία στο ζεύγος γραναζιών με ατέρμονα κοχλία πριν δεσμευτείτε σε μια προδιαγραφή παραγωγής.
Θερμική διαστολή — πώς η θερμότητα του φούρνου μετατοπίζει την κεντρική απόσταση και την αντίστροφη κίνηση
Όταν ένα ζεύγος ατέρμονων οδοντωτών τροχών θερμαίνεται από 20 βαθμούς Κελσίου (θερμοκρασία συναρμολόγησης) σε 100 βαθμούς Κελσίου (θερμοκρασία λειτουργίας δίπλα στον φούρνο), το περίβλημα και οι άξονες του ατέρμονα οδοντωτού τροχού διαστέλλονται. Ο χάλυβας και ο χυτοσίδηρος έχουν συντελεστή θερμικής διαστολής περίπου 11 έως 12 µm ανά μέτρο ανά βαθμό Κελσίου. Για ένα ζεύγος κεντρικής απόστασης 100 mm με αύξηση της θερμοκρασίας κατά 80 βαθμούς, η κεντρική απόσταση αυξάνεται κατά περίπου 0,09 έως 0,10 mm. Ο χαλκός διαστέλλεται ταχύτερα (18 µm/m/°C), επομένως ο χάλκινος τροχός αναπτύσσεται περισσότερο από τον χαλύβδινο ατέρμονα οδοντωτό τροχό — ανοίγοντας περαιτέρω το πλέγμα.
Το συνδυασμένο αποτέλεσμα: η οπισθοδρόμηση αυξάνεται κατά περίπου 0,03 έως 0,08 mm ανά αύξηση της θερμοκρασίας κατά 50 βαθμούς Κελσίου σε ένα τυπικό ζεύγος ατέρμονων γραναζιών μεγέθους αρτοποιείου (απόσταση από το κέντρο 80 έως 125 mm). Αυτή η θερμική οπισθοδρόμηση είναι αναστρέψιμη — εξαφανίζεται όταν το ζεύγος κρυώσει στη θερμοκρασία συναρμολόγησης. Αλλά κατά τη λειτουργία, η αυξημένη οπισθοδρόμηση αλλάζει το μοτίβο επαφής του ατέρμονα γραναζιού (μετατοπίζοντας τη ζώνη επαφής προς τις άκρες των δοντιών) και αυξάνει τον θόρυβο λειτουργίας. Για τον εξοπλισμό αρτοποιίας όπου το ζεύγος θερμαίνεται και ψύχεται καθημερινά (φούρνος ενεργοποιημένος κατά τη διάρκεια της βάρδιας ψησίματος, απενεργοποιημένος κατά τη διάρκεια της νύχτας), ο ημερήσιος κύκλος οπισθοδρόμησης καταπονεί τη ζώνη επαφής των δοντιών διαφορετικά από ένα ζεύγος που λειτουργεί σε σταθερή θερμοκρασία.
Μετριασμός σχεδιασμού. Καθορίστε την αρχική οπισθοδρόμηση στο σφιχτό άκρο της ζώνης ανοχής (αντί για το ονομαστικό κέντρο) έτσι ώστε η θερμική διαστολή να ανοίξει το πλέγμα στην ονομαστική οπισθοδρόμηση λειτουργίας σε θερμοκρασία φούρνου. Για ένα ζεύγος που προορίζεται να λειτουργήσει στους 100 βαθμούς Κελσίου, ρυθμίστε την οπισθοδρόμηση του συγκροτήματος 0,05 έως 0,08 mm σφιχτά από την τυπική προδιαγραφή καταλόγου. Το ζεύγος θα είναι ελαφρώς άκαμπτο σε συναρμολόγηση σε θερμοκρασία δωματίου, αλλά θα λειτουργεί στην προβλεπόμενη οπισθοδρόμηση μόλις θερμανθεί σε θερμοκρασία λειτουργίας. Αυτή η προσέγγιση απαιτεί από τον προμηθευτή του ζεύγους γραναζιών να γνωρίζει τη θερμοκρασία λειτουργίας — πράγμα που σημαίνει ότι ο σχεδιαστής εξοπλισμού αρτοποιίας πρέπει να επικοινωνεί το θερμικό περιβάλλον, όχι μόνο τη ροπή και την αναλογία.
Ένα κορεατικό βιομηχανικό αρτοποιείο εγκατέστησε έναν νέο φούρνο σήραγγας 25 μέτρων για την παραγωγή ψωμιού για σάντουιτς. Ο φούρνος λειτουργούσε στους 210 βαθμούς Κελσίου. Η κίνηση του μεταφορικού ιμάντα του φούρνου βρισκόταν στο άκρο εξόδου, 400 mm από το τοίχωμα του φούρνου, χωρίς θερμική θωράκιση. Προδιαγραφές ζεύγους γραναζιών ατέρμονα κοχλία: απλή εκκίνηση, μονάδα 4, απόσταση από το κέντρο 100 mm, λόγος 30:1 — γεμισμένο με τυπικό γράσο ορυκτού λιθίου (NLGI 2, μέγιστη συνεχής ονομαστική τιμή 80 βαθμοί Κελσίου). Θερμοκρασία επιφάνειας περιβλήματος που μετρήθηκε την τρίτη ημέρα παραγωγής: 95 βαθμοί Κελσίου. Το τυπικό γράσο άρχισε να οξειδώνεται μέσα σε 2 εβδομάδες — σχηματίστηκε μια καφέ κρούστα στα σπειρώματα ατέρμονα κοχλία που ήταν ορατά μέσα από το τζάμι ελέγχου λαδιού. Μέχρι την 6η εβδομάδα, το γράσο είχε απανθρακωθεί, ο συντελεστής τριβής είχε σχεδόν διπλασιαστεί, το ρεύμα του κινητήρα είχε αυξηθεί κατά 40% και ο μεταφορικός ιμάντας σταμάτησε με 200 καρβέλια στον θάλαμο του φούρνου. Επείγουσα επισκευή: έκπλυση περιβλήματος με διαλύτη, ξαναγέμισμα με συνθετικό γράσο PAG H1 (ονομαστικής θερμοκρασίας 120 βαθμούς Κελσίου). Κόστος αλλαγής γράσου: 180 USD (συμπεριλαμβανομένου του διαλύτη, του γράσου PAG και 3 ωρών εργασίας τεχνικού). Κόστος 200 καμένων ψωμιών συν 4 ώρες απώλειας παραγωγής: περίπου 3.200 δολάρια ΗΠΑ. Το συνολικό κόστος βλάβης — 3.380 δολάρια ΗΠΑ — προέκυψε από ένα σφάλμα επιλογής γράσου, η πρόληψη του οποίου θα κόστιζε 35 δολάρια ΗΠΑ στο στάδιο των προδιαγραφών (η διαφορά τιμής μεταξύ του τυπικού ορυκτού γράσου και του γράσου PAG H1 για ένα μόνο γέμισμα με ζεύγος γραναζιών με ατέρμονα κοχλία). Στη συνέχεια, το αρτοποιείο εγκατέστησε μια θερμική ασπίδα από ανοξείδωτο χάλυβα μεταξύ του τοιχώματος του φούρνου και του περιβλήματος του γραναζιού, μειώνοντας τη θερμοκρασία του περιβλήματος στους 72 βαθμούς Κελσίου — εντός του τυπικού εύρους γράσου. Η θερμική ασπίδα κόστισε 85 δολάρια ΗΠΑ. Συνδυασμένο κόστος πρόληψης: 120 δολάρια ΗΠΑ συνολικά έναντι 3.380 δολαρίων ΗΠΑ κόστους επισκευής.
Ταξινόμηση ζωνών τροφίμων για ζεύγη ατέρμονων γραναζιών και ζητήματα σκόνης αλευριού
Τα περιβάλλοντα παραγωγής αρτοποιίας συνδυάζουν δύο κανονιστικές διαστάσεις: την ασφάλεια των τροφίμων (λιπαντικό NSF H1 για μονάδες παραγωγής στη ζώνη παραγωγής) και την εύφλεκτη σκόνη (η σκόνη αλευριού μπορεί να σχηματίσει εκρηκτικές ατμόσφαιρες πάνω από την ελάχιστη συγκέντρωση εκρηκτικών περίπου 60 g/m³).
Δεν χρειάζονται όλα τα ζεύγη ατέρμονων γραναζιών αρτοποιίας προδιαγραφές ποιότητας τροφίμων. Οι κινήσεις ατέρμονων γραναζιών πριν από το ψήσιμο (ζυμωτήριο, διαχωριστικό, πλάστη, στεγανοποιητικό) βρίσκονται στη ζώνη τροφίμων και απαιτούν NSF H1. Η κίνηση του μεταφορικού ιμάντα του φούρνου και η κίνηση του μεταφορικού ιμάντα ψύξης βρίσκονται συνήθως κατάντη της ζώνης ψησίματος — το προϊόν ψήνεται και δεν έρχεται σε επαφή με τον μηχανισμό κίνησης. Αυτές οι κινήσεις ενδέχεται να χρησιμοποιούν τυπικό βιομηχανικό λιπαντικό εάν μια αξιολόγηση HACCP επαληθεύσει ότι δεν υπάρχει οδός μόλυνσης.
Μονάδες δίσκου: Αναμικτήρας ζύμης, διαχωριστής, πλάστης, μεταφορικός ιμάντας στεγανοποίησης.
Λιπαντική ουσία: Υποχρεωτικό NSF H1 (κίνδυνος επαφής με τη ζύμη).
Θερμοκρασία: Θερμοκρασία περιβάλλοντος 20-35°C (επαρκές τυπικό γράσο).
Σκόνη: Παρουσία σκόνης αλευριού — σφραγισμένο περίβλημα, Ζώνη ATEX 22 εάν η συγκέντρωση υπερβαίνει το LEL. Επιφάνεια περιβλήματος που δεν δημιουργεί σπινθήρες.
Μονάδες δίσκου: Μεταφορικός αγωγός φούρνου σήραγγας, κίνηση ιμάντα πλέγματος, ευρετήριο πέτρινου καταστρώματος.
Λιπαντική ουσία: PAG, σιλικόνη ή PFPE — επιλέγονται με βάση τη θερμοκρασία του περιβλήματος. Προτιμάται το NSF H1 αλλά δεν είναι πάντα υποχρεωτικό (ζώνη μετά το ψήσιμο).
Θερμοκρασία: Στέγαση 60-150°C ανάλογα με την εγγύτητα και την θωράκιση.
Σκόνη: Ελάχιστη σκόνη αλευριού (καίγεται στη ζώνη του φούρνου). Συνήθως δεν απαιτείται ATEX.
Τρεις περιπτώσεις προδιαγραφών ζεύγους γραναζιών ατέρμονα κοχλία φούρνου αρτοποιίας
Περίπτωση 1 — Κορεατικό βιομηχανικό αρτοποιείο: φούρνος σήραγγας 25 μέτρων, ψωμί, θερμικά θωρακισμένος μηχανισμός κίνησης
Ένα κορεατικό βιομηχανικό αρτοποιείο (30.000 καρβέλια την ημέρα) προέβλεψε ένα ζεύγος ατέρμονων γραναζιών για την κίνηση του μεταφορέα εκκένωσης ενός φούρνου σήραγγας αερίου 25 μέτρων σε θερμοκρασία θαλάμου 210 βαθμών Κελσίου. Η κίνηση βρισκόταν στην έξοδο του φούρνου, αρχικά 400 mm από το τοίχωμα του φούρνου — η θερμοκρασία του περιβλήματος μετρήθηκε στους 95 βαθμούς Κελσίου (βλ. Σημείωση Γραφείου Μηχανικών). Μετά την εγκατάσταση μιας θερμικής ασπίδας από ανοξείδωτο χάλυβα (85 USD), η θερμοκρασία του περιβλήματος μειώθηκε στους 72 βαθμούς Κελσίου. Τελικές προδιαγραφές ζεύγους ατέρμονων γραναζιών: απλή εκκίνηση, μονάδα 4, απόσταση κέντρου 100 mm, λόγος 30:1. Κινητήρας: 2,2 kW, 1.450 σ.α.λ. Ροπή εξόδου: 180 N·m (τάση ιμάντα πλέγματος + τριβή βάρους καρβελιού). Γράσο: NSF H1 συνθετικό PAG (ονομαστικό στους 120 βαθμούς Κελσίου — παρέχοντας περιθώριο 48 βαθμών πάνω από τη θερμοκρασία λειτουργίας των 72 βαθμών). Διάστημα επαναλίπανσης: 12 μήνες (προσαρμοσμένο κατά Arrhenius για 72 βαθμούς Κελσίου από την τιμή αναφοράς των 40 βαθμών). Υλικό: Ατέρμονας σκουλήκι AISI 304, τροχός από φωσφορούχο μπρούντζο. Στεγανοποίηση: FKM (Viton) — ανθεκτικό σε υψηλές θερμοκρασίες. Κόστος ανά ζεύγος: 195 USD. Συνολικό κόστος κίνησης φούρνου (ζεύγος + θερμοασπίδα + γράσο PAG): 315 USD. Ετήσια παραγωγή ψωμιού μέσω αυτού του φούρνου: χονδρική αξία περίπου 1,8 εκατομμύρια USD.
Περίπτωση 2 — Ιαπωνικό εργοστάσιο στιγμιαίων ράμεν: φούρνος στιγμιαίου τηγανίσματος, περίβλημα 160°C, γράσο σιλικόνης
Ένας Ιάπωνας κατασκευαστής στιγμιαίων ράμεν προδιαγράφησε ένα ζεύγος γραναζιών με κοχλία για την κίνηση του μεταφορέα μέσα σε έναν φούρνο στιγμιαίου τηγανίσματος που τηγανίζει μπλοκ νουντλς στους 150 βαθμούς Κελσίου σε θερμοκρασία λαδιού. Η κίνηση ήταν εσωτερική στον φούρνο — τοποθετημένη στο πλαίσιο του φούρνου μέσα στον θερμαινόμενο θάλαμο. Δεν ήταν δυνατή η θερμοπροστασία. Η θερμοκρασία του περιβλήματος μετρήθηκε στους 135 βαθμούς Κελσίου κατά τη διάρκεια λειτουργίας σταθερής κατάστασης. Το τυπικό γράσο PAG (ονομαστικής θερμοκρασίας 120 βαθμοί Κελσίου) θα χαλούσε μέσα σε μήνες στους 135 βαθμούς Κελσίου. Προδιαγραφές: απλή εκκίνηση, μονάδα 3, απόσταση από το κέντρο 80 mm, αναλογία 25:1. Γράσο: γράσο υψηλής θερμοκρασίας με βάση τη σιλικόνη, ονομαστικής θερμοκρασίας 180 βαθμούς Κελσίου, πιστοποιημένο NSF H1. Το γράσο σιλικόνης είχε χαμηλότερη απόδοση EP από το PAG — επαληθεύτηκε ως αποδεκτό στη ροπή εξόδου 85 N·m (εντός της μειωμένης χωρητικότητας μεμβράνης EP). Υλικό: κοχλίας AISI 316L (οι πιτσιλιές λαδιού τηγανίσματος είναι όξινες με την πάροδο του χρόνου), τροχός αλουμινίου από μπρούντζο. Διάστημα επαναλίπανσης: 3 μήνες (η σιλικόνη αποικοδομείται ταχύτερα από το PAG λόγω της πτητικότητας του βασικού λαδιού σε διατηρούμενη υψηλή θερμοκρασία). Κόστος ανά ζεύγος: 165 USD. Κόστος γράσου σιλικόνης H1 ανά γέμισμα: 18 USD. Ετήσια συντήρηση γράσου (4 γεμίσματα): 72 USD. Περιήγηση μειωτήρας υψηλής θερμοκρασίας με σκουλήκι Επιλογές σχεδιασμένες για εφαρμογές αρτοποιίας δίπλα σε φούρνο και μέσα σε φούρνο.
Περίπτωση 3 — Βιετναμέζικο εργοστάσιο μπαγκέτας: φορτωτής φούρνου καταστρώματος, βελτιστοποιημένος ως προς το κόστος, μέτρια θερμότητα
Ένα βιετναμέζικο εργοστάσιο μπαγκέτας προέβλεπε ζεύγη γραναζιών ατέρμονα κοχλία για μηχανισμούς φόρτωσης φούρνου δύο ορόφων που σύρουν τα ταψιά ζύμης σε έναν φούρνο ψησίματος 3 ορόφων στους 240 βαθμούς Κελσίου. Η κίνηση του φορτωτή ήταν τοποθετημένη 1,2 μέτρα από το μπροστινό μέρος του φούρνου, πίσω από έναν τοίχο από τούβλα. Θερμοκρασία περιβλήματος: 58 βαθμοί Κελσίου - κάτω από το τυπικό όριο γράσου των 80 βαθμών. Αυτό επέτρεψε τη χρήση τυπικού γράσου συμπλόκου λιθίου NSF H1 - αποφεύγοντας το επιπλέον κόστος του συνθετικού PAG ή της σιλικόνης. Ζεύγος γραναζιών ατέρμονα κοχλία: απλής εκκίνησης, μονάδα 2.5, απόσταση από το κέντρο 63 mm, λόγος 20:1. Ροπή εξόδου: 55 N·m (βάρος δίσκου συν τριβή ολίσθησης στο πέτρινο κατάστρωμα). Κινητήρας: 0,75 kW. Υλικό: ατέρμονας κοχλίας από επιψευδαργυρωμένο ανθρακούχο χάλυβα, τροχός από φωσφορούχο μπρούντζο. Διάστημα επαναλίπανσης: 12 μήνες (τυπικό πρόγραμμα στους 58 βαθμούς Κελσίου). Κόστος ανά ζεύγος: 72 USD. Η περίπτωση καταδεικνύει ότι δεν χρειάζονται όλα τα ζεύγη γραναζιών ατέρμονα κοχλία αρτοποιίας λιπαντικό υψηλής θερμοκρασίας - η απόφαση εξαρτάται από την πραγματική θερμοκρασία του περιβλήματος, η οποία καθορίζεται από την απόσταση από τον φούρνο και τυχόν θερμική θωράκιση. Μια μέτρηση θερμοκρασίας 30 δευτερολέπτων με θερμόμετρο υπερύθρων κατά τη λειτουργία του φούρνου παρέχει τα δεδομένα που καθορίζουν εάν χρειάζεται τυπικό ή συνθετικό γράσο.
Συχνές ερωτήσεις
Ε: Πώς μπορώ να μετρήσω τη θερμοκρασία του περιβλήματος για την επιλογή λιπαντικού;
Χρησιμοποιήστε ένα θερμόμετρο υπερύθρων που στοχεύει στην επιφάνεια του περιβλήματος του ατέρμονα κοχλία κατά τη λειτουργία του φούρνου σε σταθερή κατάσταση (τουλάχιστον 2 ώρες μετά την εκκίνηση του φούρνου για να επιτραπεί πλήρης θερμική ισορροπία). Μετρήστε στο σημείο που βρίσκεται πλησιέστερα στον φούρνο. Καταγράψτε τη θερμοκρασία την πιο ζεστή ημέρα παραγωγής (η καλοκαιρινή θερμοκρασία περιβάλλοντος προσθέτει στην ακτινοβολούμενη θερμότητα του φούρνου). Αυτή η μέτρηση στη χειρότερη περίπτωση καθορίζει την οικογένεια λιπαντικών. Εάν το περίβλημα δεν έχει ακόμη εγκατασταθεί (νέος σχεδιασμός εξοπλισμού), εκτιμήστε τη θερμοκρασία χρησιμοποιώντας θερμική προσομοίωση ή εγκαταστήστε ένα προσωρινό θερμοστοιχείο κατά τη θέση σε λειτουργία πριν καθορίσετε το γράσο παραγωγής. Ποτέ μην υποθέτετε τη θερμοκρασία του περιβλήματος του ατέρμονα κοχλία από τη θερμοκρασία του φούρνου — η σχέση εξαρτάται από την απόσταση, τη θωράκιση, τη μόνωση και τη ροή αέρα, τα οποία ποικίλλουν ανάλογα με την εγκατάσταση.
Ε: Μπορεί μια θερμοασπίδα να λύσει το πρόβλημα της θερμοκρασίας αντί για ακριβό γράσο;
Σε πολλές περιπτώσεις, ναι — και είναι η πιο οικονομική λύση. Ένας γυαλισμένος ανακλαστήρας θερμότητας από ανοξείδωτο χάλυβα μεταξύ του τοιχώματος του φούρνου και του περιβλήματος του κοχλία, τοποθετημένος μεταξύ του τοιχώματος του φούρνου και του περιβλήματος του γραναζιού, αντανακλά το 70 έως 90 τοις εκατό της ακτινοβολούμενης θερμότητας. Ένα γυαλισμένο φύλλο ανοξείδωτου χάλυβα 304 πάχους 1 mm, κομμένο στο κατάλληλο μέγεθος και βιδωμένο στο πλαίσιο του φούρνου, κοστίζει 50 έως 150 δολάρια ΗΠΑ και συνήθως μειώνει τη θερμοκρασία του περιβλήματος κατά 20 έως 40 βαθμούς Κελσίου. Αυτή η μείωση συχνά επαναφέρει τη θερμοκρασία του περιβλήματος από το εύρος PAG (80-120 βαθμοί Κελσίου) στο τυπικό εύρος λιθίου (κάτω από 80 βαθμούς Κελσίου) — εξαλείφοντας εντελώς την ανάγκη για ακριβό συνθετικό γράσο. Μια θερμική ασπίδα συν το τυπικό γράσο κοστίζει λιγότερο από ό,τι καμία ασπίδα συν το γράσο PAG — και το τυπικό γράσο έχει καλύτερες ιδιότητες μεμβράνης EP. Να αξιολογείτε πάντα την θωράκιση πριν καθορίσετε λιπαντικό υψηλής θερμοκρασίας.
Ε: Απαιτείται η προδιαγραφή ATEX για τη σκόνη αλευριού κοντά στα ζεύγη γραναζιών αρτοποιίας;
Η σκόνη αλευριού είναι εύφλεκτη (ελάχιστη συγκέντρωση εκρηκτικών περίπου 60 g/m³, ελάχιστη θερμοκρασία ανάφλεξης περίπου 380-440 βαθμοί Κελσίου ανάλογα με τον τύπο αλευριού). Εάν το ζεύγος ατέρμονων οδοντωτών τροχών λειτουργεί σε περιοχή που ταξινομείται ως Ζώνη ATEX 21 ή Ζώνη 22 (μπορεί να εμφανιστεί σύννεφο σκόνης κατά τη διάρκεια κανονικής ή μη κανονικής λειτουργίας), το περίβλημα πρέπει να πληροί την ισχύουσα κατηγορία εξοπλισμού ATEX. Στην πράξη, τα περισσότερα περιβλήματα ατέρμονων οδοντωτών τροχών αρτοποιίας είναι σφραγισμένα και δεν έχουν εσωτερική πηγή ανάφλεξης — συνήθως συμμορφώνονται με τις απαιτήσεις της Ζώνης 22 χωρίς τροποποίηση, επειδή η θερμοκρασία της σφραγισμένης επιφάνειας του περιβλήματος (ακόμα και στους 120 βαθμούς Κελσίου) είναι πολύ κάτω από τη θερμοκρασία αυτανάφλεξης της σκόνης αλευριού. Η κύρια προφύλαξη είναι η αποτροπή συσσώρευσης αλευριού στο εξωτερικό του περιβλήματος, το οποίο θα μπορούσε να αναφλεγεί από την καυτή επιφάνεια — ο τακτικός καθαρισμός της επιφάνειας του περιβλήματος κατά την παραγωγή διατηρεί το στρώμα σκόνης κάτω από το κρίσιμο βάθος.
Ε: Πώς επηρεάζει ο θερμικός κύκλος (ενεργοποίηση/απενεργοποίηση του φούρνου καθημερινά) το ζεύγος γραναζιών με ατέρμονα κοχλία;
Ο καθημερινός θερμικός κύκλος (20 βαθμοί Κελσίου από κρύο σε 90+ βαθμούς Κελσίου από ζεστό και αντίστροφα) παράγει δύο αποτελέσματα. Πρώτον, η θερμική διαστολή και συστολή του περιβλήματος δημιουργεί μικροάντληση στις τσιμούχες — ο αέρας εισέρχεται κατά την ψύξη και αποβάλλεται κατά τη θέρμανση — η οποία με την πάροδο των μηνών εισάγει ατμοσφαιρική υγρασία και σκόνη αλευριού πέρα από τις τσιμούχες. Δεύτερον, σχηματίζεται συμπύκνωση μέσα στο περίβλημα κατά τη φάση ψύξης, όταν η θερμοκρασία του περιβλήματος περνάει από το σημείο δρόσου. Αυτή η συμπύκνωση γαλακτωματοποιεί το γράσο και διαβρώνει τις μη επικαλυμμένες χαλύβδινες επιφάνειες. Πρόληψη: εγκαταστήστε μια μικρή βαλβίδα εξαέρωσης με φυσίγγιο αφυγραντικού που επιτρέπει την εξίσωση της πίεσης, ενώ παράλληλα εμποδίζει την υγρασία και τη σκόνη. Αντικαταστήστε το φυσίγγιο αφυγραντικού κάθε 6 μήνες. Αυτό το εξάρτημα των 15 δολαρίων ΗΠΑ αποτρέπει την υποβάθμιση του λίπους που σχετίζεται με την υγρασία, η οποία διαφορετικά μειώνει τη διάρκεια ζωής του γράσου κατά 30 έως 50 τοις εκατό σε περιβάλλοντα αρτοποιείων με θερμικό κύκλο.
Ε: Ποια είναι η διάρκεια ζωής ενός ζεύγους γραναζιών ατέρμονα κοχλία φούρνου αρτοποιίας;
Με το σωστό λιπαντικό για την πραγματική θερμοκρασία του περιβλήματος: 4 έως 8 χρόνια σε λειτουργία αρτοποιείου σε μία βάρδια (2.500 έως 3.000 ώρες ετησίως). Ο χάλκινος τροχός είναι το στοιχείο φθοράς. Ο ατσάλινος σκουλήκι διαρκεί 10+ χρόνια. Με λανθασμένο λιπαντικό (τυπικό γράσο σε χώρο υψηλής θερμοκρασίας): 3 έως 12 μήνες πριν η ενανθράκωση του γράσου προκαλέσει επιταχυνόμενη φθορά και πιθανή απώλεια στήριξης. Η επιλογή λιπαντικού είναι ο σημαντικότερος καθοριστικός παράγοντας για τη διάρκεια ζωής στις εφαρμογές αρτοποιίας — ένα ζεύγος με το σωστό γράσο διαρκεί 5 φορές περισσότερο από το ίδιο ζεύγος με λάθος γράσο σε υψηλή θερμοκρασία. Η ετήσια επιθεώρηση θα πρέπει να περιλαμβάνει μέτρηση της θερμοκρασίας του περιβλήματος, έλεγχο της κατάστασης του γράσου (χρώμα, υφή) και μέτρηση της αντίστροφης κίνησης.
Οι μεταφορικοί ιμάντες φούρνου αρτοποιίας και ο εξοπλισμός χειρισμού ζύμης επιβάλλουν μια θερμική πρόκληση που είναι μοναδική μεταξύ των εφαρμογών γραναζιών με ατέρμονα κοχλία: εξωτερική θερμότητα από την εγγύτητα του φούρνου και όχι εσωτερική θερμότητα από την τριβή των γραναζιών. Ο πίνακας επιλογής λιπαντικού υψηλής θερμοκρασίας - από τη θερμοκρασία του περιβλήματος έως την οικογένεια λιπών - είναι το πιο σημαντικό εργαλείο προδιαγραφών για τα ζεύγη γραναζιών με ατέρμονα κοχλία αρτοποιίας, επειδή το λιπαντικό καθορίζει εάν το ζεύγος διαρκεί 5 χρόνια ή 5 εβδομάδες σε υψηλή θερμοκρασία. Η θερμική διαστολή στους 60 έως 120 βαθμούς Κελσίου μετατοπίζει μετρήσιμα την απόσταση από το κέντρο και την αντίστροφη κίνηση - αντισταθμίζεται με τον καθορισμό αυστηρότερης αρχικής αντίστροφης κίνησης στη θερμοκρασία συναρμολόγησης. Η θερμική θωράκιση μεταξύ του φούρνου και του περιβλήματος του γραναζιού είναι συχνά η πιο οικονομικά αποδοτική παρέμβαση, μειώνοντας τη θερμοκρασία του περιβλήματος κατά 20 έως 40 βαθμούς Κελσίου και ενδεχομένως εξαλείφοντας την ανάγκη για ακριβό συνθετικό λιπαντικό. Η ταξινόμηση ζώνης τροφίμων (ζώνη προ-φούρνου έναντι ζώνης φούρνου) καθορίζει εάν το λιπαντικό NSF H1 είναι υποχρεωτικό ή προαιρετικό και η αξιολόγηση της σκόνης αλευριού καθορίζει εάν απαιτείται συμμόρφωση με το περίβλημα ATEX.
Για τους κατασκευαστές εξοπλισμού αρτοποιίας και τους μηχανικούς εγκαταστάσεων, το τμήμα μηχανικών μας ελέγχει την επιλογή λιπαντικού σε σχέση με τη μετρημένη ή εκτιμώμενη θερμοκρασία περιβλήματος. Τυπικός κατάλογος σετ γραναζιών με σκουλήκι κατάλληλο για τρόφιμα Διατίθεται με στάνταρ γράσο, γράσο PAG και γράσο σιλικόνης από απόσταση κέντρου 63 έως 160 mm. Υποβάλετε ένα προδιαγραφές μονάδας δίσκου αρτοποιείου με θερμοκρασία φούρνου, θέση οδήγησης (απόσταση από τον φούρνο) και μέτρηση θερμοκρασίας περιβλήματος, εάν είναι διαθέσιμη.
Καθορίζετε ζεύγη γραναζιών με ατέρμονα κοχλία για φούρνο αρτοποιίας ή εξοπλισμό χειρισμού ζύμης;
Στείλτε πληροφορίες για τη θερμοκρασία του φούρνου, τη θέση της μονάδας δίσκου σε σχέση με τον φούρνο, τη θερμοκρασία του περιβλήματος (ή θα εκτιμήσουμε εμείς) και αν η μονάδα δίσκου βρίσκεται στη ζώνη τροφίμων ή στη ζώνη μετά το ψήσιμο. Θα σας προτείνουμε την προσέγγιση διαχείρισης λιπαντικού, υλικού και θερμότητας.
Επιμέλεια: Cxm
