RU2696915C1 - Matrix of granulator with strain state meter in draw plate - Google Patents

Matrix of granulator with strain state meter in draw plate Download PDF

Info

Publication number
RU2696915C1
RU2696915C1 RU2018129825A RU2018129825A RU2696915C1 RU 2696915 C1 RU2696915 C1 RU 2696915C1 RU 2018129825 A RU2018129825 A RU 2018129825A RU 2018129825 A RU2018129825 A RU 2018129825A RU 2696915 C1 RU2696915 C1 RU 2696915C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
matrix
replaceable
socket
die
draw plate
Prior art date
Application number
RU2018129825A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Игоревич Панов
Владимир Юрьевич Полищук
Светлана Петровна Василевская
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Оренбургский государственный университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Оренбургский государственный университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Оренбургский государственный университет"
Priority to RU2018129825A priority Critical patent/RU2696915C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2696915C1 publication Critical patent/RU2696915C1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B11/00—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses
    • B30B11/20—Roller-and-ring machines, i.e. with roller disposed within a ring and co-operating with the inner surface of the ring
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/02—Dies; Inserts therefor; Mounting thereof; Moulds
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00—Measuring force or stress, in general

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)

Abstract

FIELD: disintegrators and crushing devices.
SUBSTANCE: invention relates to equipment for pelletizing by extrusion of ground semi-product of vegetal origin. Matrix has at least one channel made in the form of socket for installation of replaceable draw plate. Braw plate is a cylindrical shell with a variable diameter of the outer surface and is installed in the seat near the working surface of the matrix as it is planted with the support of its collar in the collar made in the socket of the matrix. Diameters of the outer surface of the draw plate after the collar and the inner surface of the matrix seat provide placement of strain gauges and a temperature sensor installed on the outer surface of the draw plate. Inlet section of the replaceable draw plate is located at the level of the working surface of the matrix.
EFFECT: higher accuracy and reliability of measurement of normal axial and radial stresses in channel of draw plate of granulator matrix.
1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области техники для гранулирования экструдированием измельченного полуфабриката растительного происхождения преимущественно для исследования напряженного состояния в канале фильеры в рабочем пространстве гранулятора.The invention relates to the field of technology for granulation by extrusion of a crushed semi-finished product of plant origin, mainly for studying the stress state in the channel of the die in the working space of the granulator.

Известна конструкция силоизмерительного прессующего ролика гранулятора (патент РФ №2583978 МПК7 В30В 15/00 11/20 10.05.2016, БИ №3), которая позволяет определять нормальное давление на контактной поверхности прессующего ролика за счет штифтов, опертых на тензометрические опоры.A known design of a force-measuring pressing roller of a granulator (RF patent No. 2583978 IPC 7 В30В 15/00 11/20 05/10/2016, BI No. 3), which allows you to determine the normal pressure on the contact surface of the pressing roller due to pins supported on tensometric supports.

Недостатком данной конструкции является невозможность определения напряженного состояния в канале фильеры гранулятора, что не дает возможности получения необходимой информации о процессе гранулирования.The disadvantage of this design is the inability to determine the stress state in the channel of the die of the granulator, which makes it impossible to obtain the necessary information about the granulation process.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является установка для исследования поведения экструдируемого пластического материала при изменяющейся температуре (патент РФ №2489947, МПК7 А23Р 1/12 20.08.2013, БИ №23) включающая цилиндрическую камеру предварительного сжатия прессуемого материала с расположенной на ее торцевой стенке, опертой на тензометрическую опору сменной фильерой в камере сжатия прессуемого материала, у которой цилиндрическая камера предварительного сжатия оборудована втулкой и имеет электрические нагреватели и датчик температуры, расположенные в корпусе камеры предварительного сжатия прессуемого материала.The closest in technical essence and the achieved effect is an installation for studying the behavior of extrudable plastic material at a changing temperature (RF patent No. 2489947, IPC 7 A23P 1/12 08/08/2013, BI No. 23) including a cylindrical chamber for preliminary compression of the pressed material located on it the end wall supported on a tensometric support with a replaceable die in the compression chamber of the pressed material, in which the cylindrical pre-compression chamber is equipped with a sleeve and has electric heating a temperature sensor located in the housing of the preliminary compression chamber of the pressed material.

Недостатком данной конструкции является невозможность моделировать реальные режимы экструдирования пластического материала, возникающие в прессующем механизме гранулятора.The disadvantage of this design is the inability to simulate the actual extrusion of plastic material that occurs in the pressing mechanism of the granulator.

Техническим результатом изобретения является повышение точности и надежности измерения нормальных осевых и радиальных напряжений в канале фильеры матрицы гранулятора за счет упругих деформаций оболочки сменной фильеры, установленной в матрице, также за счет измерения температуры процесса.The technical result of the invention is to increase the accuracy and reliability of measuring normal axial and radial stresses in the channel of the die of the granulator matrix due to elastic deformations of the shell of the replaceable die installed in the matrix, also by measuring the process temperature.

Технический результат достигается тем, что матрица имеет по меньшей мере один канал, выполненный в виде гнезда для установки сменной фильеры в виде цилиндрической оболочки, имеющей переменный диаметр наружной поверхности, который вблизи рабочей поверхности матрицы обеспечивает установку в гнезде по посадке и с упором буртика, выполненного на месте изменения диаметра сменной фильеры, на буртик, выполненный в гнезде матрицы, а диаметры наружной поверхности после буртика и внутренней поверхности гнезда обеспечивают размещение тензометрического оснащения и датчика температуры, установленных на внешней поверхности оболочки сменной фильеры, а входное сечение сменной фильеры расположено на уровне рабочей поверхности матрицы. Гнездо имеет продольный паз для размещения проводников от тензометрических датчиков и датчика температуры.The technical result is achieved in that the matrix has at least one channel made in the form of a socket for installing a replaceable die in the form of a cylindrical shell having a variable diameter of the outer surface, which near the working surface of the matrix provides installation in the socket for landing and with an emphasis on the shoulder made at the place of changing the diameter of the replaceable die, on the shoulder made in the matrix slot, and the diameters of the outer surface after the shoulder and the inner surface of the socket provide a strain gauge Cesky equipment and temperature sensors mounted on the outer surface of the shell replaceable spinneret, and a removable inlet section of the spinneret located at the level of the working surface of the matrix. The socket has a longitudinal groove for placing conductors from strain gauges and a temperature sensor.

На фиг. 1 показана схема меридионального разреза матрицы гранулятора по оси гнезда для установки сменной фильеры со сменной фильерой.In FIG. 1 shows a diagram of the meridional section of the granulator matrix along the axis of the socket for installing a replaceable die with a replaceable die.

На фиг. 2 показана схема меридионального разреза матрицы гранулятора с гнездом, имеющим продольный паз.In FIG. 2 shows a meridional section of a granulator matrix with a slot having a longitudinal groove.

Описываемое устройство может быть установлено, как в кольцевой, так и в плоской матрице гранулятора.The described device can be installed both in the annular and in the flat matrix of the granulator.

Матрица 1 (фиг. 1) гранулятора с измерителем напряженного состояния в фильере имеет гнездо на месте, в котором установлена сменная фильера 2, имеющая также, как и остальные фильеры матрицы входную полость 3 и цилиндрический формующий канал 4. Сменная фильера 2 имеет переменный наружный диаметр, разделенный буртиком 5. Больший наружный диаметр сменной фильеры обеспечивает фиксацию последней по посадке в гнезде с упором буртика 5 на буртик, выполненный в гнезде. Меньший наружный диаметр сменной фильеры 2 с соответствующей поверхностью гнезда образует полость 6 для размещения тензометрического оборудования и температурного датчика, установленных на поверхности сменной фильеры с меньшим диаметром.The matrix 1 (Fig. 1) of the granulator with a stress gauge in the die has a socket in place where a replaceable die 2 is installed, which, like the other die dies, has an input cavity 3 and a cylindrical forming channel 4. The replaceable die 2 has a variable outer diameter divided by collar 5. The larger outer diameter of the replaceable die ensures that the latter is fixed by landing in the nest with the emphasis of collar 5 on the collar made in the nest. The smaller outer diameter of the replaceable die 2 with the corresponding surface of the socket forms a cavity 6 for accommodating strain gauge equipment and a temperature sensor mounted on the surface of the replaceable die with a smaller diameter.

В матрице 1 (фиг. 2) гнездо имеет продольный паз 7 для размещения проводников от тензометрических датчиков и датчика температуры и вывода их из гнезда на нерабочую поверхность матрицы.In the matrix 1 (Fig. 2), the socket has a longitudinal groove 7 for placing conductors from strain gauges and a temperature sensor and outputting them from the socket to the inoperative surface of the matrix.

Площадь контакта буртика 5 с буртиком в гнезде матрицы должна обеспечивать отсутствие смятия металла сменной фильеры и матрицы.The contact area of the shoulder 5 with the shoulder in the socket of the matrix should ensure that there is no crushing of metal interchangeable die and matrix.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Проходя через входную полость 3 и затем через цилиндрический канал 4 сменной фильеры 2, полуфабрикат создает в цилиндрической оболочке сменной фильеры нормальные осевые и радиальные напряжения.Passing through the inlet cavity 3 and then through the cylindrical channel 4 of the replaceable die 2, the semi-finished product creates normal axial and radial stresses in the cylindrical shell of the replaceable die.

Для определения нормальных осевых и радиальных напряжений в данном поперечном сечении цилиндрического канала 4 сменной фильеры 2 ранее было разработано тензометрическое устройство из двух тензометрических датчиков установленных в полости 6 после буртика 5, один из которых наклеен на внешнюю цилиндрическую поверхность сменной фильеры 2 в меридиональном направлении, причем середина его измерительной базы совпадает с данным поперечном сечением. Другой тензометрический датчик наклеен на внешнюю цилиндрическую поверхность сменной фильеры в окружном направлении так, что его измерительная база расположена симметрично относительно данного поперечного сечения.To determine the normal axial and radial stresses in a given cross section of the cylindrical channel 4 of the replaceable die 2, a strain gauge device was previously developed from two strain gauge sensors installed in the cavity 6 after the shoulder 5, one of which is glued to the outer cylindrical surface of the replaceable die 2 in the meridional direction, and the middle of its measuring base coincides with this cross-section. Another strain gauge sensor is glued to the outer cylindrical surface of the replaceable die in the circumferential direction so that its measuring base is located symmetrically with respect to this cross section.

Измерив осевую и окружную деформации в данном сечении можно вычислить осевое и радиальное нормальные напряжения в данном сечении.By measuring the axial and circumferential strains in a given section, the axial and radial normal stresses in a given section can be calculated.

Обычно измерения проводятся в пяти поперечных сечениях цилиндрического канала сменной фильеры. При этом существует возможность определения как предела текучести экструдируемого материала, так и коэффициента его контактного трения. Если проводить измерения в трех поперечных сечениях цилиндрического канала сменной фильеры, то можно определить коэффициент контактного трения экструдируемого материала. При этом протяженность сменной фильеры должна обеспечивать отсутствие предельного напряжения сдвига на контактной поверхности цилиндрического канала в сечениях, где производятся измерения.Typically, measurements are made in five cross sections of a cylindrical channel of a replaceable die. In this case, it is possible to determine both the yield strength of the extrudable material and its contact friction coefficient. If measurements are made in three cross sections of a cylindrical channel of a replaceable die, then the coefficient of contact friction of the extrudable material can be determined. In this case, the length of the replaceable die should ensure the absence of ultimate shear stress on the contact surface of the cylindrical channel in the sections where measurements are made.

Тарировка тензометрических датчиков сменной фильеры может быть произведена осевым сжатием сменной фильеры, а также нагружением полости сменной фильеры внутренним давлением материалом, имеющим пренебрежимо малый предел текучести.Calibration of strain gauge sensors of the replaceable die can be performed by axial compression of the replaceable die, as well as by loading the cavity of the replaceable die with internal pressure by a material having a negligible yield strength.

Датчик температуры должен обеспечивать измерения в диапазоне от 0 до 150°С и прикрепляется к сменной фильере для облегчения сборки-разборки устройства.The temperature sensor must provide measurements in the range from 0 to 150 ° C and is attached to a replaceable die to facilitate assembly and disassembly of the device.

Жгут проводников от датчиков, которые расположены в полости 6 через полость 6 либо через продольный паз 7 выведен на нерабочую поверхность матрицы 1 и по ней соединен с модулем обработки сигнала.The bundle of conductors from the sensors, which are located in the cavity 6 through the cavity 6 or through a longitudinal groove 7, is brought to the idle surface of the matrix 1 and is connected to the signal processing module through it.

Модуль обработки сигнала закреплен на шпильках, установленных в резьбовых отверстия в матрице или питающем конусе гранулятора. В состав модуля входят усилитель сигналов, аналого-цифровой преобразователь (АЦП), автономный блок питания. Полученные данные с тензометрических датчиков после обработки сохраняются на флэш-карту.The signal processing module is mounted on studs installed in threaded holes in the matrix or feed cone of the granulator. The module includes a signal amplifier, an analog-to-digital converter (ADC), an autonomous power supply. The received data from strain gauges after processing are stored on a flash card.

Предлагаемая конструкция гранулятора с измерителем напряженного состояния в фильере может быть использована, как для определения механических свойств прессуемого полуфабриката и уточнения математической модели процесса гранулирования, так и для управления грануляторами.The proposed design of a granulator with a strain gauge in the die can be used both to determine the mechanical properties of the pressed semi-finished product and to refine the mathematical model of the granulation process, and to control granulators.

Claims (2)

1. Матрица гранулятора с измерителем напряженного состояния в фильере, содержащая фильеры с каналами, отличающаяся тем, что матрица имеет по меньшей мере одно гнездо с буртиком, в котором установлена сменная фильера в виде цилиндрической оболочки, имеющей переменный диаметр наружной поверхности, который у рабочей поверхности матрицы обеспечивает установку сменной фильеры в гнезде по посадке и с упором буртика, выполненного на месте изменения диаметра сменной фильеры, на буртик в гнезде матрицы, а диаметры наружной поверхности сменной фильеры после буртика и внутренней поверхности гнезда выполнены обеспечивающими размещение тензометрических датчиков и датчика температуры, установленных на внешней поверхности оболочки сменной фильеры, при этом входное сечение сменной фильеры расположено на уровне рабочей поверхности матрицы.1. The matrix of the granulator with a voltage meter in the die, containing dies with channels, characterized in that the matrix has at least one socket with a shoulder, in which a replaceable die in the form of a cylindrical shell having a variable diameter of the outer surface, which is at the working surface matrix provides the installation of a replaceable die in the seat for landing and with the emphasis of the shoulder, made at the place of changing the diameter of the replaceable die, on the shoulder in the socket of the matrix, and the diameters of the outer surface of the replaceable Lier after the bead and the inner surface of the slot allocation performed providing strain gauges and temperature sensors mounted on the outer surface of the shell replaceable die with a replaceable die inlet section disposed at the level of the working surface of the matrix. 2. Матрица по п. 1, отличающаяся тем, что гнездо имеет продольный паз для размещения проводников от тензометрических датчиков и датчика температуры.2. The matrix according to claim 1, characterized in that the socket has a longitudinal groove for accommodating conductors from strain gauges and a temperature sensor.
RU2018129825A 2018-08-15 2018-08-15 Matrix of granulator with strain state meter in draw plate RU2696915C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018129825A RU2696915C1 (en) 2018-08-15 2018-08-15 Matrix of granulator with strain state meter in draw plate

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018129825A RU2696915C1 (en) 2018-08-15 2018-08-15 Matrix of granulator with strain state meter in draw plate

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2696915C1 true RU2696915C1 (en) 2019-08-07

Family

ID=67587021

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018129825A RU2696915C1 (en) 2018-08-15 2018-08-15 Matrix of granulator with strain state meter in draw plate

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2696915C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU656654A1 (en) * 1971-06-15 1979-04-15 Украинский Государственный Проектно-Технологический И Экспериментальный Институт "Укроргстанкинпром" Annular die
US4275600A (en) * 1978-05-09 1981-06-30 Avon Rubber Company Limited Testing rubber
RU2157321C1 (en) * 1999-01-27 2000-10-10 Закрытое акционерное общество "Уралкомтехсервис" Device for examination of rheological properties of material in spinneret model
RU2200312C2 (en) * 2001-01-30 2003-03-10 Оренбургский государственный университет Facility investigating flow of material under conditions of complicated shear
RU2422056C1 (en) * 2009-12-30 2011-06-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Оренбургский государственный университет" Plastic material extrusion device
RU2489947C1 (en) * 2012-04-06 2013-08-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Оренбургский государственный университет" Plant for analysis of plastic extruded material behaviour at varying temperature

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU656654A1 (en) * 1971-06-15 1979-04-15 Украинский Государственный Проектно-Технологический И Экспериментальный Институт "Укроргстанкинпром" Annular die
US4275600A (en) * 1978-05-09 1981-06-30 Avon Rubber Company Limited Testing rubber
RU2157321C1 (en) * 1999-01-27 2000-10-10 Закрытое акционерное общество "Уралкомтехсервис" Device for examination of rheological properties of material in spinneret model
RU2200312C2 (en) * 2001-01-30 2003-03-10 Оренбургский государственный университет Facility investigating flow of material under conditions of complicated shear
RU2422056C1 (en) * 2009-12-30 2011-06-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Оренбургский государственный университет" Plastic material extrusion device
RU2489947C1 (en) * 2012-04-06 2013-08-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Оренбургский государственный университет" Plant for analysis of plastic extruded material behaviour at varying temperature

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104280158B (en) A kind of multilamellar force value sensor for tensile testing machine and measuring method thereof
Križan The densification process of wood waste
CN206223086U (en) Workpiece surface deformation measurement detecting head and system
KR20160016930A (en) Roller pair, measuring device, product-processing installation, and method
RU2696915C1 (en) Matrix of granulator with strain state meter in draw plate
CN103322869B (en) Missile body charge friction environment simulating device
WO2011094331A4 (en) Device and method for discrete distributed optical fiber pressure sensing
US10295417B2 (en) Load cell for measuring load on a rod
CN204359614U (en) A kind of spiral compression spring stress relaxation acceleration test apparatus
US4770049A (en) Load measuring devices
US3051003A (en) Measuring apparatus
Wu et al. Modeling and experiment on rotary extrusion torque in ring-die pelleting process
CN201488849U (en) Combined high-temperature fusant pressure transmitter
CN205809011U (en) The removable reactor of derivatization device post core
RU2422056C1 (en) Plastic material extrusion device
RU2583978C1 (en) Force-measuring pressing roller of press-granulator
RU2489947C1 (en) Plant for analysis of plastic extruded material behaviour at varying temperature
US3277718A (en) Electrical pressure transducer
CN104180853A (en) Mine surrounding rock multi-parameter coupling measuring device
CN104121863B (en) Contactless aperture measurement device
CN202631175U (en) Dynamometry device with positioning steering ball
US9329054B2 (en) Adjustment of measurement system components
CN201653609U (en) Fiber bragg grating pressure sensor
CN110319989B (en) Nondestructive testing method for spring stiffness in-service spring support and hanger
CN204064839U (en) The thermal fatigue test device that a kind of constant stress loads

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200816