Jednohřídelový drtič vypadá zvenku jednoduše: jeden rotor, jedna komora, jeden posuvník. V terénu závisí provozuschopnost a propustnost na detailech – jak konzistentně posuvník podává materiál, jak dobře nože drží toleranci, jak je síto podepřeno a jak pohon odolává rázovému zatížení.
Tato příručka rozebírá hlavní komponenty, co se u každé z nich mění v reálném provozu a co je třeba zkontrolovat při porovnávání dodavatelů.
Jak funguje drtič s jedním hřídelem (za minutu)
Jednohřídelové drtiče řežou materiál stříháním mezi rotujícím rotorem a pevnými protinožemi (někdy nazývanými “kovadliny” nebo “statorové nože”). Hydraulický tlačník udržuje materiál vtlačený do řezné zóny a síto pod rotorem omezuje velikost částic tím, že drží nadměrně velké kusy v komoře pro další řezy. Tato smyčka “tlačení → stříhání → síto” je důvodem, proč ladění tlačníku a výběr síta může změnit jak konzistenci výstupu, tak spotřebu energie.
Popisy výrobců provozu s jednou hřídelí obvykle zdůrazňují stejnou základní sekvenci: hydraulický tlačný mechanismus napájející rotor a síto/čep řídící velikost částic (příklady: WEIMA přehled drtičů s jedním hřídelem a SSI Vlastnosti Uni-Shear SR300).
Součásti jednohřídelového drtiče (a co mění)
Níže uvedený seznam je praktický “mapa dílů”, kterou kupující používají, když chtějí předvídatelnou velikost výstupu, stabilní proud a rychlý servis.
| Komponent | Co to dělá | Co zkontrolovat / na co se zeptat |
|---|---|---|
| Kapsy pro rotor a nůž | Přenáší krouticí moment do řezu a stabilizuje řez | Průměr rotoru, metoda vyvážení, obrábění kapes, povrch rotoru (hladký vs. profilovaný), jmenovitý maximální točivý moment |
| Rotorové nože + držáky | Vytváří řeznou hranu; kontroluje “skus” a teplo | Materiál nože/tepelné zpracování, tloušťka, indexovací plochy, rozteč šroubů, konstrukce držáku, doba výměny |
| Protinápěv / kovadlina | Nastavuje smykovou linii a řeznou vůli | Nastavitelnost, rozsah podložek, způsob nastavení a ověření vůle, zda lze podložku otočit/znovu použít |
| Hydraulický tlačný mechanismus (beran) | Rovnoměrně přivádí materiál do rotoru | Logika snímání zatížení, opotřebitelné destičky vodítka tlačného mechanismu, síla pístu, chlazení oleje, přístup k těsněním válců |
| Síto / koš síta | Definuje maximální velikost částic opouštějících komoru | Možnosti velikosti otvoru, otevřený prostor %, tloušťka, podpůrná žebra, rychlovýměnný přístup, cena náhradního síta |
| Ochrana proti otřesům a nárazům | Odolává nárazům od kovových předmětů a tlustých kusů | Přímý pohon vs. řemenový, strategie přetížení, reverzní logika, mechanická/elektronická ochrana proti nárazu |
| Ložiska + těsnění | Řídí teplo, vnikání prachu a stabilitu hřídele | Uspořádání vnějších ložisek, způsob těsnění, mazací cesta, postup a doba výměny |
| Ovládací prvky + bezpečnost | Chrání osoby a zařízení; prodlužuje provozuschopnost | Blokování, ochranná zóna, opatření pro blokování/označování, viditelnost alarmů, záznam trendů (proud, teplota, tlak) |
1) Řezací komora: Rotor, nože a protinůž
Rotor
Rotor je “mechanickou páteří stroje”. Ovlivňuje: – Kolik špičkového točivého momentu dosahuje řezu (silný a tenký odpad se u rotoru cítí zcela jinak) – Vibrace (vyvážení a kvalita obrábění se projevují jako zahřívání ložisek a předčasné opotřebení těsnění) – Jak dobře je materiál vtahován do řezné linie (geometrie a uspořádání nožů jsou stejně důležité jako kW motoru)
Někteří výrobci zdůrazňují povrch rotoru a konstrukci řady nožů jako faktory ovlivňující propustnost; například UNTHA Stránka řady LR popisuje hladký rotor a druhou řadu nožů jako způsob, jak zvýšit penetraci a propustnost při zpracování dřevního odpadu. I když je vaší vstupní surovinou plast, je z toho patrné, že geometrie rotoru a počet nožů mění “záběr” na otáčku, nejen velikost motoru na typovém štítku.
Rotorové nože a držáky
Nože přeměňují vaši elektrickou a hydraulickou energii na čistý řez – nebo na teplo, rozmazání a prach.
Na čem je pro kupující nejdůležitější: – Indexování ploch a doba přepínáníPokud jsou nože vyměnitelné (s více použitelnými břity), můžete rychle obnovit kvalitu řezu bez nutnosti okamžitého broušení. – Rozhraní nůž/držákStabilní sedlo udržuje stálou vůli a snižuje povolování šroubů. – Geometrie vs. vstupní surovinaFólie a měkký PP/PE často vykazují jinou geometrii hran než silnostěnné díly nebo proplachy.
Zeptejte se svého dodavatele, kolikrát lze nůž otočit před výměnou a jak vypadá toleranční okno “v opotřebovaném stavu”.
Protinůž (statorový nůž / kovadlina)
Protinůž tvoří pevnou smykovou linii. Pokud nedokáže udržet konzistentní vůli, dojde k: – výkonovým špičkám a více obratům – nižšímu výkonu při stejné velikosti síta – rychlému opotřebení ostří nože (protože se řez stává třením)
Mnoho konstrukcí umožňuje nastavení a opětovné použití; například SSI popisuje nastavitelné kovadliny, které lze otočit a znovu použít před výměnou na místě. Stránka Uni-Shear SR300. Bez ohledu na značku chcete jasnou odpověď na to, jak stroj udržuje řezné tolerance při opotřebení dílů.
2) Hydraulický tlačný mechanismus (ram) a systém opotřebení
Posunovač rozhoduje, zda rotor řeže při konstantním zatížení, nebo zda “hladoví a přepíná”. Kontinuální podávání obvykle znamená méně zastavení, méně agresivních reverzací a rovnoměrnější částice.
Hledejte: – Ovládání tlačného zařízení se snímáním zatíženíSSI popisuje beran se snímáním zatížení, který vyvíjí tlak pro nepřetržité zpracování na svém Stránka Uni-Shear SR300, a WEIMA přehled jednohřídelových také chápe tlačný mechanismus jako zařízení, které přitlačuje materiál k rotoru. – Vyměnitelné otěrové podložky/vložky na vodítkách tlačného mechanismu (opravitelné bez svařování rámu) – Kapacita a chlazení hydraulické jednotky (HPU): kolísání teploty oleje zkracuje životnost těsnění a mění odezvu tlačného mechanismu – Přístup k utěsněníPokud sada těsnění vyžaduje rozsáhlou demontáž, prostoje stojí více než samotná sada
U objemných plastů (hrnky, silné profily) je síla tlačného mechanismu a řídicí logika stejně důležitá jako výkon motoru.
3) Sítový koš (dimenzování) a vypouštění
Síto je “finální vstupní brána”. Menší otvory znamenají: – menší výkon – větší vnitřní recirkulaci – vyšší řeznou práci na kilogram
Tento kompromis je normální, ale design obrazovky rozhoduje o tom, zda je to praktické.
Co zkontrolovat: – Rychlý přístupSSI uvádí odnímatelné obrazovky na svých Stránka Uni-Shear SR300; v praxi jsou rychlé změny obrazovky velkou výhodou, když používáte více skladových položek (SKU). – Podpora a tloušťkaTenké nebo špatně podepřené síta se mohou deformovat, což vede k nekonzistentní velikosti částic nebo třecímu kontaktu. – Otevřený prostorDvě síta se stejnou velikostí otvoru se mohou chovat odlišně, pokud jedno z nich má mnohem menší otevřenou plochu.
Pokud je vaším dalším krokem granulace, praní nebo zhutňování, vyberte síto na základě požadavků na podávání dalšího stroje – ne jen “menší je lepší”.”
4) Strategie ložisek a těsnění (skrytý faktor nákladů)
Většina drtičů s jedním hřídelem umisťuje hlavní ložiska vně řezací komory, aby se snížilo vystavení prachu a teplu. To je z hlediska směru dobré, ale kupující by si měli ověřit podrobnosti: – způsob těsnění a mazací dráhu – jak je ložisko chráněno před jemnými částicemi a občasným oplachováním – zda lze ložisko vyměnit bez řezání nebo svařování rámu
Pokud dodavatel nedokáže vysvětlit postup výměny těsnění, počítejte s delšími prostoji, pokud se něco pokazí.
5) Pohon (motor, převodovka, spojka/řemen) a ochrana proti nárazům
Drtiče jsou vystaveny rázovému zatížení – zejména při spouštění, při řezání silných kusů nebo při vniknutí nečistot. Pohon, který přežije, je obvykle kombinací: – správně dimenzované převodovky pro případy špičkového točivého momentu – strategie rázů (mechanické, elektronické nebo obojí) – rozumné logiky reverzace (dostatečné k odstranění zablokování, ne dostatečné k poškození hnacího ústrojí)
Společnost SSI popisuje na svých Stránka Uni-Shear SR300, a UNTHA popisuje detekci nedrtitelných materiálů a ochranné funkce vypnutí pro pohon na jeho Stránka řady LR. Různé značky to dělají různě, ale princip nákupu je stejný: zeptejte se, co se stane, když se rotor náhle zastaví.
6) Kontroly a bezpečnost (nevyjednávatelné)
Ovládací prvky určují, zda mohou obsluha drtiče bezpečně a konzistentně obsluhovat: – logika přetížení (chování vpřed/vzad) – detekce zaseknutí a modulace tlačného mechanismu – bezpečnostní blokování pro přístup do komory – alarmy pro teplotu, proud a hydraulický tlak
V případě zařízení v USA kupující často sladí bezpečnostní očekávání s pokyny OSHA ohledně ochrany strojů a programů blokování/označování. přehled ochrany strojů a Norma pro kontrolu nebezpečné energie (uzamčení/označení) (29 CFR 1910.147) jsou užitečnými referencemi při definování požadavků na ochranné prvky, blokování a postupy údržby.
Jak přizpůsobit komponenty vašemu plastu (Rychlá pravidla)
Použijte tato pravidla, abyste se vyhnuli běžným neshodám: – Měkké, tvárné plasty (PP/PE fólie, měkký drcený materiál): upřednostňovat zachování ostrosti nože, stabilní usazení nože a síto s dostatečnou otevřenou plochou, aby se zabránilo hromadění tepla. – Silné, objemné plasty (odstranění hrudek, silné profily, velké vtoky): upřednostnit točivý moment rotoru, sílu/řízení tlačného mechanismu a ochranu proti otřesům; velikost stínidla musí být často větší, aby se udržela stabilní proudová hodnota. – Abrazivní nebo plněné plastyUpřednostněte ochranu proti opotřebení, výběr materiálu nože a snadný přístup k protinoži a sítu, protože opotřebení bude ovlivňovat váš plán údržby.
Pokud chcete porovnat typické konfigurace a možnosti, použijte jako výchozí bod stránky produktů Energycle: přehled jednohřídelového drtiče a širší kategorie drtičů plastů.
Kontrolní seznam kupujícího: Co požadovat od dodavatelů
| Co požadujete | Proč na tom záleží | Co zahrnuje solidní odpověď |
|---|---|---|
| Specifikace nože a protinože | Definuje životnost ostří a konzistenci řezu | Materiál/tepelné zpracování, tloušťka nože, indexovací plochy, metoda nastavení vůle, očekávaný interval otáčení |
| Seznam obrazovek s cenami | Řízení velikosti výstupu a náklady na přechod | Velikosti otvorů, tloušťka, otevřená plocha %, metoda rychlé výměny, dodací lhůta pro náhradní díly |
| Popis ovládání tlačného zařízení | Stabilita, zastavení a konzistence částic | Logika snímání zatížení nebo přístup k řízení, síla beranu, metoda servisu otěrových plošek, přístup k chlazení HPU |
| Strategie šokové jízdy | Chrání převodovku a motor během přepětí | Ochranné funkce, reverzní logika, co se stane při náhlém zastavení, doporučené limity kontaminantů |
| Seznam postupů údržby | Skutečné prostoje a náklady na práci | Čas na výměnu nožů, protinože, síta, těsnění; přístupových panelů; potřebného nářadí; zvedacích bodů |
| Bezpečnostní a dokumentační balíček | Snižuje riziko a usnadňuje audity | Ochranné kryty/blokování, vývody LOTO, manuály, výkresy zapojení, seznam náhradních dílů, doporučený plán údržby |
Jednohřídelový vs. dvouhřídelový drtič: Kdy komponenty rozhodují o vítězi
Pokud potřebujete kontrolovanou velikost částic ze samotného drtiče (protože další krok vyžaduje předvídatelné podávání), jsou často vhodné jednohřídelové konstrukce s sítem. Pokud potřebujete agresivní drcení objemných předmětů s menší citlivostí na výstupní velikost, mohou být lepším prvním krokem stroje se dvěma hřídeli. Rozhodnutí se obvykle projevuje ve dvou oblastech: – Stíněný výboj vs. volný výboj (kontrola velikosti vs. jednoduchost) – Smyky s posuvným mechanismem vs. trhací systém s dvojitým rotorem (profil zatížení a chování při “zákusu”)
Jednoduchý způsob výběru: pokud se vaše následné zařízení zaměřuje na velikost částic, stávají se síto a tlačný mechanismus ústředními požadavky.
Často kladené otázky (Otázky skutečných kupujících)
Jakou velikost otvoru v sítu mám specifikovat, pokud je dalším krokem granulátor?
Začněte s konstrukcí hrdla a rotoru granulátoru, nikoli s drtičem. Pokud granulátor přemosťuje nebo “jede” na dlouhých pásech, zvolte síto drtiče, které zabraňuje vláknitému výstupu (často menší otvor nebo jiný vzor otvorů), ale vyhněte se tomu, aby bylo tak malé, že byste drtič přetížili a zvýšili teplotu. Zeptejte se dodavatele na proud a průtok při alespoň dvou velikostech sít u podobných plastů a poté vyberte největší síto, které stále konzistentně zásobuje váš granulátor. Počítejte s druhým sítem, abyste mohli linku po uvedení do provozu seřídit.
Potřebuji posuvník se snímáním zátěže, nebo stačí časovaný posuvník?
Časově řízené tlačné zařízení může pracovat s konzistentním, volně tekoucím šrotem, ale často má potíže se změnami hustoty (hrudy smíchané s vtokovými kanály nebo mokrý šrot). Tlačné zařízení s detekcí zatížení reaguje na zatížení rotoru, což obvykle snižuje chování “hladovění/nárůstu” a stabilizuje proud. Tato stabilita je důležitá, pokud chcete rovnoměrný výkon a předvídatelné opotřebení. Při porovnávání nabídek se zeptejte, jaké signály řízení používá (proud motoru, otáčky rotoru, hydraulický tlak) a jak často reverzuje při normálním zatížení. Chcete méně prudkých reverzací, nejen více automatizačních funkcí.
Jak vyhodnotím uspořádání rotoru a nože pro případ usazování hrudek z PP/PE?
Proplachování hrudek vyžaduje krouticí moment a uspořádání řezu, které dokáže zahryznout, aniž by materiál odskakoval. Zaměřte se na průměr rotoru, počet nožů a na to, jak hluboko mohou nože proniknout při každém průchodu. Pokud rotor nemůže zahryznout, tlačný mechanismus bude komoru stále zatěžovat a dojde k opakovaným cyklům přetížení/zpětného chodu. Požádejte dodavatele o referenční případ proplachování (typ materiálu, maximální velikost hrudek, úroveň kontaminace) a vyžádejte si skutečnou velikost použitého síta. Potvrďte také tloušťku nože a konstrukci lůžka nože; proplachovací zatížení může uvolnit spojovací prvky, pokud je kapsa nože a upínací konstrukce slabá.
Přímý pohon vs. řemenový pohon: který je lepší z hlediska údržby a provozuschopnosti?
Přímý pohon může snížit počet dílů a eliminovat práci s napínáním řemenů, ale stále potřebujete jasnou strategii rázů, protože náhlé zastavení může do hnacího ústrojí přenášet vysoké zatížení. Řemenové pohony přidávají opotřebitelný prvek, ale řemeny mohou fungovat jako mechanický nárazník a v některých závodech se mohou rychleji vyměňovat. Místo výběru podle preferencí se zeptejte na druh poruchy: co se zlomí jako první, když se do komory dostane něco, co se nedá skartovat? Porovnejte také, jak jednotlivé konstrukce řeší zarovnání a servisní přístup. “Lepší” varianta je ta, kterou váš tým údržby dokáže rychle zkontrolovat, seřídit a opravit.
Na jaké náhradní díly bych měl počítat v rozpočtu v prvním roce?
Plánujte s ohledem na opotřebitelné díly, nikoli na hlavní komponenty. U většiny plastových aplikací obvykle seznam náhradních dílů pro první rok zahrnuje sadu rotorových nožů (nebo dostatek k otáčení bez čekání na broušení), alespoň jednu sadu protinožů/kovadlin, jedno nebo dvě síta a sady těsnění pro hydraulický válec a hlavní hřídelová těsnění. Pokud je váš odpad abrazivní nebo znečištěný, přidejte další opotřebitelné desky/vložky a častěji provádějte inventuru nožů. Požádejte dodavatele o doporučený seznam dílů s dodacími lhůtami a cenami a poté jej přizpůsobte plánovanému výkonu a směnnému schématu.
Jaké bezpečnostní prvky by měly být požadovány ve specifikaci nákupu?
Požadujte ochranné kryty, které brání přístupu do řezací komory během provozu, a blokovací zařízení, která zastaví pohyb při otevření přístupových dvířek. Vaše specifikace by měla také definovat body blokování/označování a postupy pro odstraňování zaseknutých materiálů a výměnu nožů. Pokyny OSHA pro ochranné kryty strojů a norma Control of Hazardous Energy (Lockout/Tagout) (29 CFR 1910.147) jsou dobrými výchozími referencemi pro stanovení očekávání, a to i v případě, že dodržujete i interní normy závodu. V případě zadávání veřejných zakázek si vyžádejte výkresy zapojení a seznam blokovacích zařízení. Chcete důkaz, že bezpečnost je navržena, nikoli pouze popsána.
Reference
- WEIMA — Přehled a popis provozu jednohřídelového drtiče
- SSI Shredding Systems — stránka produktu Uni-Shear SR300 (snímací píst, odnímatelné síto, kovadliny, ochrana proti nárazům)
- UNTHA UK — Produktová stránka drtičů LR (koncept řady rotorů/nožů, posuvník závislý na zatížení, ochranné funkce pohonu)
- OSHA — Přehled ochranných krytů strojů
- OSHA — Kontrola nebezpečné energie (uzamčení/označení), 29 CFR 1910.147
