Para resolver a fratura frequente das molas de alimentação em máquinas de nozes, é necessário um ajuste sistemático de quatro aspectos – seleção da mola, posição de instalação, coordenação mecânica e controle ambiental. As soluções específicas são as seguintes:

I. Otimização da seleção da mola: correspondência de carga e compressão

1. Correspondência de carga

   • Causa raiz: Se a compressão permitida da mola for de 30%, mas a compressão real atingir 40%, isso levará à deformação plástica e à fratura.

   • Solução: Recalcule a rigidez da mola necessária (valor K) para garantir que a compressão não exceda 80% da compressão permitida.

   • Exemplo: Para ejetar um produto de 20 mm, a largura do grampo quando não fixado deve ser ≥19 mm, reservando uma folga de 0,5-1 mm para evitar que a força excessiva da mola force a abertura do grampo.

   • Priorize molas de matriz (por exemplo, molas de seção retangular), cuja capacidade de carga é 30%-50% maior que as molas comuns.

2. Atualização de materiais

   • Use aço com alto teor de carbono (por exemplo, 65Mn) ou molas de aço inoxidável, que apresentam melhor resistência à fadiga do que o aço para molas comum. Evite materiais com impurezas excessivas para evitar fraturas por concentração de tensão.

II. Ajuste da posição de instalação: posicionamento preciso e ajuste do mandril

1. Calibração da Dimensão do Mandril

   • Causa Raiz: Um mandril subdimensionado causa desgaste entre a mola e o mandril, levando à fratura; um mandril muito curto e sem chanfro aumenta o atrito.

   • Solução: O diâmetro do mandril deve ser ≥95% do diâmetro interno da mola e a extremidade deve ser chanfrada (R0,5-1mm) para reduzir a concentração de tensão.

   • Exemplo: Se o diâmetro interno da mola for 10 mm, o diâmetro do mandril deverá ser ≥9,5 mm.

2. Verticalidade e Paralelismo

   • Certifique-se de que o eixo da mola coincide com o eixo do mandril, com desvio ≤0,1mm. O nivelamento da superfície de montagem deve ser ≤0,05 mm e o paralelismo das duas superfícies de localização das extremidades deve ser ≤0,1 mm para evitar distorção de compressão.

III. Otimização da coordenação mecânica: reduzindo o atrito e a interferência de objetos estranhos

1. Melhoria no design da braçadeira

   • A largura de abertura da braçadeira deve ser 0,5-1 mm maior que o diâmetro do produto para evitar que a mola bata e abra a braçadeira durante a ejeção.

   • Exemplo: Um produto de 20 mm requer uma abertura de fixação ≥20,5 mm.

2. Remoção de objetos estranhos

   • Verifique regularmente se há objetos estranhos, como lascas de metal ou graxa, entre as bobinas da mola. Limpe e aplique um filme lubrificante seco (por exemplo, dissulfeto de molibdênio) para reduzir o atrito.

3. Prática padrão para conexão em série

   • Evite que as molas em série se dobrem além do comprimento do mandril ou do rebaixo, o que causa distribuição desigual da carga. Se for necessária uma conexão em série, adicione hastes guia para garantir o movimento linear.

4. Controle Ambiental e Operacional: Prolongando a Vida Útil da Primavera

1. Gerenciamento de temperatura

   • A temperatura operacional deve ser ≤ a temperatura máxima permitida para o material da mola (normalmente ≤150°C). Em ambientes de alta temperatura, mude para aço para molas resistente ao calor (por exemplo, 50CrVA).

2. Monitoramento de compressão

   • Instale sensores de deslocamento para monitorar a compressão em tempo real e acionar o desligamento automático se os limites forem excedidos.

   • Exemplo: Se a compressão permitida da mola for 30mm, a compressão de trabalho deverá ser ≤24mm.

3. Manutenção Regular

   • Verifique a altura livre da mola a cada 500 horas; substitua se a diminuição for ≥5%.

   • Execute shot peening a cada 2.000 horas para aumentar a tensão de compressão da superfície e retardar a fratura por fadiga.

V. Soluções de Reparos Emergenciais (Medidas Temporárias)
Se a substituição imediata da mola não for possível, considere:

1. Reduzir Compressão: Ajuste o bloco de limite para reduzir a compressão para 70% da compressão permitida.

2. Aumentar a pré-carga: Adicione um calço na parte inferior da mola para reduzir a folga inicial e diminuir o estresse de trabalho.

3. Lubrificação Local: Aplique graxa à base de silicone nas áreas desgastadas para reduzir o atrito.