恒溫鼓風(fēng)干燥箱是實(shí)驗(yàn)室常用的、應(yīng)用最廣泛的設(shè)備之一。尤其是在材料專業(yè)實(shí)驗(yàn)室，可以說80%以上的實(shí)驗(yàn)都需要鼓風(fēng)干燥箱的烘干、熱處理和加溫處理。恒溫鼓風(fēng)干燥箱也可以進(jìn)行適當(dāng)的改造以達(dá)到各行業(yè)的實(shí)際應(yīng)用，比如加裝自動(dòng)稱重系統(tǒng)以實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測物料質(zhì)量的變化;改裝溫度控制系統(tǒng)提高溫度控制精度; 利用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、多功能接口板、鉑電阻溫度變送器、固體繼電器及執(zhí)行部件( 干燥箱) 構(gòu)成的簡單工業(yè)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電熱干燥箱溫度的控制; 還可將鼓風(fēng)干燥箱用于骨標(biāo)本制作過程中，這些大大提高了恒溫干燥箱的應(yīng)用領(lǐng)域。
1 改造思路及配件
首先在恒溫鼓風(fēng)干燥箱腔體內(nèi)加裝一可以轉(zhuǎn)動(dòng)的主軸，將小型反應(yīng)釜裝在主軸上，將主軸與電動(dòng)機(jī)相連，這樣在實(shí)驗(yàn)過程中電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)主軸及小型反應(yīng)釜轉(zhuǎn)動(dòng)，物料隨小型反應(yīng)釜的轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)反應(yīng)合成實(shí)驗(yàn)。具體改造時(shí)的裝配件及規(guī)格如下所述。
1． 1 電動(dòng)機(jī)
電動(dòng)機(jī)分為單相電動(dòng)機(jī)和三相電動(dòng)機(jī)，由于三相電動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)相對(duì)平穩(wěn)，并且輸出力矩大、效率高，而且實(shí)驗(yàn)室可以提供三相電，因此決定采用三相電動(dòng)機(jī)來為主軸提供轉(zhuǎn)動(dòng)能量。改裝時(shí)安裝溫嶺市銘速機(jī)電廠生產(chǎn)的Y型三相異步電動(dòng)機(jī)。額定功率 750W，額定轉(zhuǎn)速為2825r/min。該電動(dòng)機(jī)效率高、節(jié)能、堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩高、噪音低、振動(dòng)小、運(yùn)行安全可靠。
1． 2 蝸輪減速機(jī)
從上述電動(dòng)機(jī)的參數(shù)可以看出，電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速達(dá)到2825r/min，這個(gè)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了設(shè)備安全運(yùn)行及實(shí)際實(shí)驗(yàn)的需要，因此為了降低實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)主軸的轉(zhuǎn)速，在電動(dòng)機(jī)上需要連接一個(gè)減速器。減速器一般有齒輪減速器和蝸桿減速器。本設(shè)備的改造采用蝸輪蝸桿減速器，生產(chǎn)廠商為杭州蕭達(dá)減速機(jī)有限公司，型號(hào)為D型蝸輪蝸桿減速機(jī)。設(shè) 備 參 數(shù) 為: 速 比 為60∶1，模 數(shù) 為2，功 率 為0.6KW，中心距73mm。蝸輪蝸桿減速機(jī)的安裝降低了主軸在運(yùn)行時(shí)的轉(zhuǎn)速，保證了主軸安裝小型反應(yīng)釜后實(shí)驗(yàn)設(shè)備的安全運(yùn)行。
1． 3 變頻器
通過增加蝸輪減速機(jī)大大降低了主軸的運(yùn)轉(zhuǎn)速度，但單純通過蝸輪蝸桿減速機(jī)并不能達(dá)到實(shí)際實(shí)驗(yàn)件的要求，考慮到實(shí)驗(yàn)設(shè)備的安全運(yùn)行，以及不同實(shí)驗(yàn)需要采用不同轉(zhuǎn)速條件考察物料間的反應(yīng)差異。設(shè)備在改造時(shí)安裝了變頻器來調(diào)整電動(dòng)機(jī)的頻率，達(dá)到控制整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行轉(zhuǎn)速的目的。變頻器頻率范圍在0～50Hz之間調(diào)整。
1． 4 主軸
主軸采用不銹鋼制作而成，直徑為50mm 的實(shí)心管。主軸上焊接10個(gè)帶螺紋的接頭，接頭長為3cm，為了達(dá)到主軸扭矩平衡，10個(gè)接頭采用對(duì)稱焊接。為了不影響聚四氟乙烯反應(yīng)釜間的相互干擾碰撞，每對(duì)接頭相鄰呈90度旋轉(zhuǎn)焊接。實(shí)際實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí)通過調(diào)整變頻器頻率，主軸實(shí)際轉(zhuǎn)速可在1～20r /min內(nèi)調(diào)整。
1． 5 鏈條
本設(shè)備改造選用鏈條傳動(dòng)，一共有兩條鏈條，兼具有減速功能。一條連接蝸輪蝸桿減速機(jī)與電動(dòng)機(jī)，另一條連接蝸輪蝸桿減速機(jī)與主軸。
1． 6 支架
將上述各件采用螺絲固定在支架上，支架采用2mm厚的角鋼焊接而成。
2 結(jié)語
本設(shè)備對(duì)普通鼓風(fēng)干燥箱進(jìn)行改造，增加了主軸和電機(jī)等配件后，與小型反應(yīng)釜組合使用，可以替代動(dòng)態(tài)水熱反應(yīng)釜用于動(dòng)態(tài)水熱合成實(shí)驗(yàn)。相比較單一動(dòng)態(tài)水熱反應(yīng)釜，改裝后的鼓風(fēng)干燥箱可以在同一條件下進(jìn)行多批次系列實(shí)驗(yàn)，節(jié)省了大量的實(shí)驗(yàn)時(shí)。經(jīng)本科教學(xué)和科學(xué)研究大量實(shí)驗(yàn)后證明，改造后的設(shè)備安全可靠，節(jié)約實(shí)驗(yàn)時(shí)間，簡單實(shí)用，對(duì)本科生產(chǎn)實(shí)習(xí)和畢業(yè)實(shí)習(xí)的完成起到了重要的作用。
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