ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Процесс уплотнения сыпучего материала. Уравнение прессования из "Таблетирование в химической промышленности" При таблетировании сыпучих материалов прессование обычно осуществляется в замкнутой матрице с помощью пуансонов, перемещающихся в канале матрицы. После образования таблетки производится ее выталкивание (выпрессовка) из канала матрицы. Прессование и выталкивание являются теми операциями таблетирования, которые сопровождаются преодолением значительных технологических сопротивлений. Эти сопротивления являются основным фактором при расчете энергетических затрат на таблетирование, так как они определяют нагрузку на рабочие органы (пуансоны, матрицы), на все подвижные звенья и на станину машины. [c.54] Данные, необходимые для расчета пресс-инструмента, механизмов таблетирования и привода, можно получить на основе анализа процесса прессования. [c.54] Исследование процесса прессования имеет и другой, не менее важный аспект операция прессования определяет свойства изделия (таблетки, брикета)— плотность, прочность и др. [c.54] В зависимости от способа приложения усилий к прессуемому материалу различают одностороннее, двухстороннее и изостатическое (гидростатическое) прессование. [c.54] При двухстороннем прессовании (рис. 18,6) пуансоны / и 4 являются прессующими, и частицы прессуемого материала перемещаются навстречу друг другу. Силы внешнего трения при таком способе прессования уменьшаются, и распределение плотности и прочности в таблетке более равномерное, чем при одностороннем прессовании. [c.55] Частным случаем двухстороннего прессования является двухстороннее симметричное прессование, когда пуансоны при прессовании движутся симметрично относительно средней (по высоте) плоскости изделия. При этом средняя плоскость изделия не перемещается относительно матрицы. [c.55] Изостатическое прессование обеспечивает всестороннее сжатие прессуемого изделия и, следовательно, наиболее равномерное распределение плотности по его объему. Для выполнения такого способа прессования используются матрицы с резиновой втулкой 6 (рис. 18, г). Сыпучий материал заполняет внутренний канал резиновой втулки, прессующие пуансоны создают давление и на материал, и на торцы втулки. При воздействии осевого давления на резиновую втулку происходит всестороннее обжатие таблетки. Для выталкивания готового изделия из матрицы после снятия давления прессования служит специальный шток 7. Для этой цели может применяться также пуансон телескопической конструкции. [c.56] Ход процесса прессования в значительной мере зависит от длительности воздействия внешних сил на сыпучий материал. Различают статическое и динамическое прессование, последнее подразделяется на скоростное, вибрационное, ударное и взрывное. [c.56] Строгого определения указанных видов прессования нет. Обычно под статическим понимают прессование, для которого характерны малые скорости перемещения прессующего пуансона относительно матрицы — не выше 1,0 мм/с. Такие скорости прессования характерны для испытательных машин и гидравлических прессов. [c.56] Скоростное прессование сыпучих материалов осуществляется в промышленных таблеточных машинах, его скорость 10—100 мм/с, т. е. на один-два порядка больше максимальной скорости при статическом прессовании. [c.56] При вибрационном прессовании на уплотняемый материал помимо прессующего усилия воздействует вибрация, что при определенных условиях позволяет уменьшить влияние внешнего и внутреннего трения и достичь более равномерного распределения плотности изделия. [c.56] Ударное и взрывное прессование характеризуются весьма высокими скоростями уплотнения и для таблетирования сыпучих материалов промышленного использования пока не получили. [c.57] Прессование может осуществляться непрерывно, до достижения заданного давления, или ступенчато. В последнем случае таблетируемый материал подвергается воздействию промежуточных давлений с разгрузкой. Ступенчатое прессование эффективно в тех случаях, когда прессуемый материал имеет малую насыпную плотность, а также в случае необходимости удаления из материала значительного количества воздуха или влаги. Ступенчатое прессование используется в некоторых таблеточных мащинах при дозировании материалов (отсечка объема дозы производится после предварительного прессования), а также для контроля массы дозы достигнутое при предварительном прессовании давление зависит от величины дозы. При наличии в системе управления таблеточной мащины обратной связи возможна под-настройка дозирующего устройства, обеспечивающая получение таблеток с заданными предельными отклонениями по массе, а при введении запоминающего устройства — отбраковка таблеток, масса которых не отвечает заданным требованиям. [c.57] И ступенчатое, и непрерывное прессование могут выполняться без выдержки и с выдержкой под давлением. При прессовании с выдержкой под давлением улучшается качество изделий, однако, так же, как и при ступенчатом прессовании, общая продолжительность технологического цикла возрастает и, следовательно, уменьщается производительность мащин, работающих с таким циклом. [c.57] При экспериментальном исследовании операции прессования сыпучих материалов определяют две группы факторов, одна из которых характеризует режим проведения операции прессования (или выталкивания) таблетки, а вторая — свойства объекта обработки. [c.57] Необходимо отметить, что каждый из перечисленных параметров в процессе прессования может изменяться по этой причине для установления связи между ними удобно в качестве аргумента использовать время или перемещение подвижного пуансона. [c.58] Непосредственное измерение в процессе прессования таких параметров, как давление, напряжение, плотность, затруднительно, поэтому вместо давления измеряются усилия, вместо плотности прессуемого изделия — его масса и объем и т. д. [c.58] Таблетирование сыпучих материалов в химической промышленности обычно производится при нормальной температуре. Таблетирование предварительно подогретых материалов, как показали исследования, проведенные на порошках реактопластов и на катализаторной шихте, позволяет несколько снизить давление прессования, необходимое для достижения заданных механических свойств таблеток, однако при этом необходимо вводить дополнительное технологическое оборудование для подогрева сыпучей массы или усложнять таблетирующее оборудование (применение обогреваемого пресс-инструмента). [c.58] Это же выражение определяет осевую силу, приложенную к матрице, так как по третьему закону Ньютона силы трения на боковой поверхности матрицы, находящейся в контакте с прессуемой таблеткой, равны силам трения на боковой поверхности таблетки, но имеют противоположное направление. [c.59] Эта же сила равна осевой силе, приложенной к матрице. [c.59] Вернуться к основной статье