Skip to main navigation Skip to main content Skip to page footer

Ścieranie

 

Pojęcia takie jak ścieranie, zużycie i zużycie mechaniczne mają ogromne znaczenie podczas mieszania lub transportu materiałów sypkich. Ścieranie powstaje zawsze w obszarze styku, gdy dwa ciała poruszają się względem siebie. W tym procesie ciało twardsze uszkadza powierzchnię ciała miękkiego.

Również cząstki materiałów sypkich należy traktować jako ciała. Zazwyczaj mają one nieregularny kształt oraz najmniejszy i największy średnicę. Im drobniejszy jest materiał, tym większa może być specyficzna powierzchnia styku, a tym samym potencjał zużycia. Materiały sypkie można podzielić między innymi na cząstki o mikrostrukturze w zakresie 10⁻⁶ metrów oraz cząstki o nanostrukturze w zakresie 10⁻⁹ metrów.

Ścieranie wzrasta, gdy współczynnik tarcia między ciałami jest wysoki, ciśnienie rośnie, powierzchnia jest chropowata lub różnica prędkości staje się większa. Również zwiększone tarcie spowodowane nagrzewaniem może wzmocnić zużycie. Dodatkowo lepkie ciecze lub proszek ścierny między ciałami sprzyjają zużyciu.

Podczas mieszania materiału sypkiego za pomocą obrotowego mieszadła moment obrotowy napędu jest miarą tarcia wewnętrznego materiału sypkiego. Podczas procesu mieszania lub transportu cząstki ocierają się nie tylko o siebie nawzajem, ale także o narzędzie mieszające i ścianki komory mieszania. Właśnie tam powstają typowe strefy zużycia.

Zużycie narzędzia mieszającego i zbiornika mieszającego jest niepożądane. Może ono zanieczyszczać mieszankę, a jednocześnie uszkadzać maszynę. Dlatego też wystarczająca ochrona przed zużyciem i odpowiednie zaprojektowanie powierzchni styku mają kluczowe znaczenie, zwłaszcza w przypadku materiałów sypkich o właściwościach ściernych, drobnoziarnistych lub twardych.

Możliwe środki zaradcze to:

  • zmniejszenie prędkości obrotowej narzędzia mieszającego,
  • skrócenie czasu mieszania, o ile system mieszania charakteryzuje się wysoką wydajnością mieszania, a także
  • zmniejszenie prędkości transportu.
  • Wybór szczególnie twardego materiału na mieszalnik lub przenośnik.
  • Pancerzowanie elementów narzędziowych poprzez spawanie węglikami spiekanymi.
  • Wybór odpowiednich powłok, na przykład z ceramiki tlenkowej.