Машини для лиття під тиском створюють значну вібрацію-від блоку вприскування, затискного механізму та виштовхувальних штифтів. Сильна вібрація прискорює знос термопари та може спричинити передчасний вихід з ладу. У цій статті розглядаються проблеми та рішення для роботи термопари в середовищах із високою-вібрацією.
Sources of Vibration. Primary sources include: hydraulic pump pulsations, screw rotation, mold opening/closing impacts, and ejector pin actuation. High-speed machines (>швидкість впорскування 300 мм/с) створюють більш високі частоти вібрації. Великі форми з важкими рухомими частинами також сприяють. Вібрація передається через основу прес-форми на термопару.
Механізми вібраційного ураження. Причини повторюваної вібрації: втомний злам дроту термопари в точці згину, фреттинг-знос на контакті з отвором, ослаблення компресійних фітингів і переривчастий контакт з’єднувача (мікро-рухи). Ці механізми призводять до розривів ланцюгів, високого опору або непостійних показань.
Частота і амплітуда. Частота вібрації зазвичай становить 10–200 Гц. Амплітуди прискорень можуть досягати 5–10 g (g=9.8 м/с²). Термопари з власними частотами в цьому діапазоні можуть резонувати, підсилюючи напругу. Довжина та діаметр оболонки впливають на власну частоту-коротші та товщі зонди є жорсткішими та мають вищі власні частоти.
Вибір вібро{0}}стійких термопар. Вибирайте датчики з: меншим діаметром оболонки (менша маса, менша напруга), більш міцними сплавами (інконель проти . 316L) і меншою непідтримуваною довжиною (зменшення згинального моменту). Розглянемо термопари в оболонці з інтегрованим засобом розвантаження натягу або броньовані кабелі. Деякі постачальники пропонують версії для «важких-навантажень» із товщими оболонками для застосування вібрації.
Технологія монтажу для вібрації. Через кожні 10–20 см закріплюйте кабель затискачами. Використовуйте стопорні шайби або різьбовий-фіксатор на компресійних фітингах. Уникайте різких згинів-використовуйте мінімальний радіус згину в 5 разів більше діаметра оболонки. Прокладайте кабелі подалі від рухомих частин. Використовуйте гнучкий канал поверх кабелю, щоб поглинати рух.
Спосіб сполучення. Вібрація послаблює роз’єми. Використовуйте з’єднувачі із замикаючими механізмами (наприклад, різьбові з’єднання, натискні-замки). Нанесіть невелику кількість фіксатора різьби на гвинти з’єднувача. Переконайтеся, що штирі з’єднувача мають достатній контактний тиск-позолочені-пружинні штирі є більш вібраційними-стійкими, ніж плоскі штифти.
Spring-Loaded Designs. Spring-loaded thermocouples maintain contact despite vibration. The spring force (typically 10–20 N) keeps the probe pressed against the bore, preventing fretting. Choose springs with a high cycle life (>1 мільйон циклів). Перевіряйте пружини під час технічного обслуговування-ослаблена пружина зменшує контактну силу.
Testing for Vibration. During commissioning, perform a vibration test: run the machine at maximum speed and record thermocouple readings. If noise appears (spikes >1 градус ), вібрація впливає на датчик. Використовуйте акселерометр, щоб виміряти вібрацію в місці розташування датчика. Порівняйте з обмеженнями вібрації виробника датчика.
Приклад використання: високо-швидкісне формування автомобілів. На підприємстві, що виготовляє автоматичні з’єднувачі зі швидкістю 300 мм/с, термопари виходили з ладу кожні 2 місяці. Аналіз вібрації виявив резонанс при 80 Гц. Перехід на більш короткий і товстий зонд із фіксуючим роз’ємом збільшив термін служби до 14 місяців.
Методи амортизації. Додайте амортизуючий матеріал (наприклад, силіконові гумові прокладки) між формою та валиком машини, щоб зменшити передачу вібрації. Використовуйте гумові втулки там, де кабелі проходять через панелі. Демпфування зменшує навантаження на датчик і кабель.
Профілактичне обслуговування. Частіше перевіряйте термопари в-формах із високою вібрацією (наприклад, щомісяця). Подивіться на ознаки фреттингу (металевий пил навколо отвору), ослаблення фітингів і натирання кабелю. Замініть будь-який датчик, який показує ці ознаки.
Надмірність. У критичних прес-формах із високою вібрацією розгляньте подвійні термопари. Якщо один виходить з ладу через вібрацію, резервний підтримує продуктивність. Це особливо важливо для прес-форм, які працюють цілодобово.
Вибір матеріалу. Виберіть ізоляцію кабелю, стійку до стирання (наприклад, плетене скловолокно, броня з нержавіючої сталі). Стандартна силіконова ізоляція швидко зношується під впливом вібрації. Броньовані кабелі мають більший термін служби.
Обслуговування машини. Переконайтеся, що формувальна машина правильно вирівняна та закріплена. Зношені підшипники або ослаблені тяги посилюють вібрацію. Регулярно обслуговуйте інжекторний блок і затискний механізм. Добре-обслуговувана машина створює менше вібрації, що сприяє всім датчикам.
