Métodos de montagem para aquecedores de cartucho em ambientes industriais de alta-vibração
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As pessoas que operam máquinas em fábricas normalmente veem uma tendência. Os aquecedores de cartucho colocados em prensas, máquinas de moldagem ou equipamentos de embalagem parecem quebrar mais rápido do que o esperado. Isso pode acontecer quando os fios se rompem ou os aquecedores se soltam de seus orifícios. Em muitos casos, o verdadeiro problema não são os aquecedores em si, mas como foram montados. Escolher o método de retenção correto para ambientes industriais difíceis pode significar a diferença entre problemas de manutenção contínua e anos de operação-sem problemas.
Para a instalação do aquecedor de cartucho padrão, o furo deve se ajustar firmemente ao redor do aquecedor. Isso geralmente é feito alargando-o até o diâmetro nominal do aquecedor mais uma tolerância máxima de 0,001 polegadas. Esse ajuste de interferência é forte o suficiente para manter o aquecedor no lugar em aplicações estáticas onde ele não será movido enquanto estiver funcionando. Mas quando estão envolvidos vibrações, ciclos de temperatura ou movimentos mecânicos, é necessária mais segurança.
Os parafusos de fixação são a maneira mais simples de adicionar segurança extra. Esses parafusos seguram a bainha do aquecedor no lugar para que ela não possa se mover ou girar ao longo de seu eixo. Os parafusos de fixação facilitam a montagem rápida das coisas, mas também criam pontos de pressão que podem amassar ou arranhar a superfície do aquecedor. Este dano à superfície produz pontos de tensão que aceleram a corrosão e podem finalmente atravessar a bainha. A maioria dos engenheiros especializados não usa parafusos de fixação para trabalhos importantes ou aquecedores que precisam durar muito tempo.
Os acessórios de compressão são uma forma mais avançada de manter os aquecedores no lugar. Quando apertados, esses dispositivos utilizam uma pinça ou ponteira que comprime uniformemente todo o perímetro do aquecedor. Isto distribui a força de fixação em vez de concentrá-la em um único local. A pressão consistente mantém o aquecedor e o furo em contato térmico e impede que se movam. As conexões de compressão também são mais fáceis de remover para manutenção do que os parafusos de fixação, que podem ficar presos ou desgastados com o tempo.
Os flanges de montagem são a melhor escolha para situações que apresentam muita vibração ou necessitam de forte retenção mecânica. Você pode aparafusar ou soldar flanges de aço inoxidável na bainha do aquecedor diretamente na estrutura do equipamento. Esta abordagem elimina totalmente qualquer movimento causado pela vibração no furo do aquecedor. Os flanges também facilitam o posicionamento preciso da peça aquecida em relação à área de trabalho, o que mantém o desempenho térmico estável.
Os tamanhos dos flanges são baseados em tamanhos convencionais que dependem do diâmetro do aquecedor. A maioria dos aquecedores pequenos com um quarto, três{1}}oitavos ou meia{2}} polegada de diâmetro usam flanges com uma polegada de diâmetro e círculos de parafusos com três-quartos de polegada de diâmetro. Flanges de uma-e--meia-polegada com círculos de parafuso de-e-um-um quarto-de polegada se encaixam em aquecedores médios. Aquecedores com diâmetro de meia- polegada, três-quarto- de polegada ou uma- polegada podem ser usados com flanges de duas polegadas de largura e com círculos de parafusos de uma-e-uma-meia polegada de largura. Para necessidades específicas de equipamento, configurações de flange personalizadas ainda estão disponíveis.
Ao empregar métodos de montagem rígidos, como flanges, o gerenciamento da expansão térmica é especialmente crucial. O projeto deve permitir a expansão e contração naturais do aquecedor durante o ciclo térmico porque o flange mantém o aquecedor no lugar. Para garantir que o flange e a parte aquecida estejam em conformidade, deve haver comprimento não aquecido suficiente entre eles. Para evitar o acúmulo de tensão térmica, a prática padrão diz que deve haver pelo menos três-quartos de polegada de seção fria abaixo de uma conexão de anteparo ou flange de montagem.
Em aplicações de imersão em líquidos, as conexões-com rosca dupla apresentam alguns benefícios especiais para manter os aquecedores no lugar. Essas conexões possuem roscas tanto no furo interno, que se conecta à bainha do aquecedor, quanto na superfície externa, que é aparafusada na parede do tanque ou tubo. A construção-de rosca dupla proporciona uma instalação selada e mecanicamente estável que pode lidar com pressão interna e vibração externa. Você pode escolher entre materiais de latão ou aço inoxidável, dependendo de quão quentes eles precisam estar. A brasagem de prata ou a soldagem a arco helicoidal garantirão que o corpo do aquecedor permaneça preso ao corpo do aquecedor.
Para aquecedores que funcionam em matrizes ou placas móveis, o suporte do fio condutor é tão importante quanto a retenção do aquecedor. Os cabos que não são suportados dobram e flexionam à medida que o equipamento se move e finalmente quebram no ponto de crimpagem onde os fios vão para o aquecedor. Molas de proteção, conduítes flexíveis ou acessórios de alívio de tensão no ponto de saída do condutor podem aumentar significativamente a vida útil, absorvendo a tensão do movimento antes que ela chegue à conexão importante. O conduíte flexível de aço inoxidável protege contra desgaste e facilita o manuseio em ambientes industriais difíceis.
A ordem em que as coisas são instaladas também afeta a forma como elas permanecem no lugar ao longo do tempo. Antes de colocar o aquecedor, o furo deve estar limpo e livre de óleos de corte e outros detritos. A contaminação que fica presa entre o aquecedor e o furo pode formar barreiras térmicas e transformar-se em canais eletricamente condutores quando fica muito quente. Colocar compostos anti-gripagem na superfície de aquecimento facilita a remoção posterior, mas esses compostos nunca devem tocar fios condutores ou peças que transmitem corrente.
Ao analisar as opções de montagem para uma determinada aplicação, pense em todo o ambiente operacional, não apenas na temperatura. A melhor maneira de guardar qualquer coisa depende de fatores como a quantidade de umidade que fica, a quantidade de respingos químicos que recebe, a força com que atinge algo e a quantidade de interferência eletromagnética que recebe. Uma abordagem de montagem que funciona perfeitamente em uma prensa limpa e seca pode não funcionar em um ambiente de fundição ou processamento químico.
Manter o seu aquecedor em bom estado é um investimento na confiabilidade do seu equipamento. O custo extra de um flange de montagem ou acessório de compressão é pequeno comparado ao dinheiro perdido quando um aquecedor quebra inesperadamente. Ao usar o método de retenção correto para as condições operacionais específicas, o aquecedor pode durar toda a sua vida útil sem precisar de muita manutenção.
