Как механический стресс разрушает оболочку и как это предотвратить

Картриджный нагреватель выходит из строя не электрически, а механически. Оболочка трескается. Оксид магния вытекает. Нагреватель замкнулся. Оператор видит вышедший из строя обогреватель и заказывает другой такой же. Замена не получается так же. Основная причина – механическое напряжение, а не электрическая перегрузка.

Источники механических воздействий на картриджный нагреватель:

Зажимное напряжение. Во многих формах для удержания нагревателя на месте используется установочный винт или зажимной блок. Если установочный винт перетянут, на оболочке появятся вмятины. Вмятина концентрирует напряжение теплового расширения по периметру вмятины. После сотен термоциклов трещина начинается на краю вмятины и распространяется вдоль оболочки. Решение: используйте прокладку из мягкого металла (медь или алюминий) между винтом и нагревателем. Затягивайте только до тех пор, пока нагреватель не сможет перемещаться вручную.

Изгибающее напряжение во время установки. Некоторые операторы сгибают холодный конец картриджного нагревателя, чтобы отвести провода от движущихся частей. Картриджные нагреватели не рассчитаны на изгиб. Холодный конец содержит переходные контакты, где провод внутреннего сопротивления соединяется с выводными проводами. При изгибе этот сустав подвергается нагрузке. Даже изгиб на 5 градусов снижает усталостную долговечность. Если требуется изогнутая конфигурация, закажите индивидуальный нагреватель, изогнутый на заводе.

Напряжение теплового расширения дна отверстия. Как говорилось ранее, недостаточная глубина отверстия приводит к тому, что наконечник нагревателя прижимается к закрытому концу отверстия. Расширяющийся нагреватель давит на наконечник со значительной силой. Повторяющиеся циклы-укрепляют материал оболочки возле кончика. Со временем образуются трещины. Всегда добавляйте как минимум 5 мм дополнительной глубины к длине нагревателя.

Вибрационная усталость. В таких машинах, как упаковочные машины для сигарет или высокоскоростные-упаковочные линии, вибрация постоянна. Масса нагревателя колеблется относительно формы. Выводные провода действуют как пружины, натягивая и толкая в точке выхода. Через несколько месяцев вибрация трескает оболочку на холодном выходе. Используйте кронштейн для снятия натяжения, чтобы зафиксировать провода на расстоянии не более 25 мм от корпуса нагревателя. В случае сильной вибрации используйте усиленный холодный конец с более толстой стенкой.

Как проверить механическое воздействие перед выходом из строя:

Снимайте нагреватели во время планового технического обслуживания. Осмотрите поверхность оболочки при хорошем освещении. Искать:

· Вмятины или плоские пятна от установочных винтов.
· Круглые трещины возле кончика.
· Продольные царапины, обнажающие внутренний материал.
· Неоднородные пятна изменения цвета - указывают на неравномерный контакт.

При появлении любого из этих признаков исправьте метод установки перед установкой следующего обогревателя.

Практический пример: упаковочная машина заменяла картриджные нагреватели каждые шесть недель. Осмотр показал небольшие вмятины от установочных винтов и легкие трещины возле каждой вмятины. Замена прокладок и уменьшение крутящего момента продлили срок службы нагревателя более чем до двух лет.

Механическое напряжение убивает нагреватели медленно и незаметно, пока не появится последняя трещина. Профилактика требует лишь тщательного монтажа и периодического осмотра.