دستگاه تامبلر تست
دستگاه Tumbler Test که به عنوان تستر سقوط آزاد مکرر نیز شناخته می‌شود، برای ارزیابی مقاومت مکانیکی و دوام نمونه‌های مختلف مانند کک، زغال‌سنگ، سنگ‌آهن و گندله‌های سنگ‌آهن به کار می‌رود. این دستگاه بر اساس استانداردهای بین‌المللی، عملکرد مکانیکی مواد را از طریق چرخش مداوم و سقوط کنترل‌شده مورد آزمایش قرار می‌دهد.این سیستم‌های الکترومکانیکی به‌گونه‌ای طراحی شده‌اند که نمونه‌ها را درون یک درام چرخان قرار داده و با سرعت و تعداد دور مشخص می‌چرخانند. این فرآیند باعث شبیه‌سازی ضربه، سایش و شکستگی احتمالی در حین حمل‌ونقل یا استفاده عملی می‌شود.
چرا خواص مکانیکی گندوله برای ما اهمیت دارد؟
اگر گندله‌ها استحکام کافی نداشته باشند، در اثر وزن خودشان و شرایط دمایی و شیمیایی داخل کوره بلند، خرد شده و تبدیل به ذرات ریز (نرمه) می‌شوند. این نرمه‌ها به‌مرور باعث مسدود شدن فضاهای خالی بین مواد در داخل کوره می‌شوند، که خروج گازهای احیایی را مختل کرده و عملکرد فرآیند احیا را کاهش می‌دهد.
دستگاه تامبلر برای کک، سنگ آهن و زینتر
- واحد موتور دنده ای که توسط مبدل فرکانس هدایت می شود. تعداد دورها بر روی یک شمارنده دیجیتالی از پیش تنظیم شده است که چرخش های باقیمانده تا پایان غلت را نشان می دهد.
- توقف خودکار در پایان آزمون ارائه شده است. این واحد توسط یک قفس ایمنی اطراف تجهیزات با یک در باز محافظت می شود.
- سوئیچ ایمنی روی درب قفس تعبیه شده است. تجهیزات را می توان در پیکربندی های مختلف با توجه به نیاز استاندارد خاص عرضه کرد
- دستگاه تامبلر برای تست CSR (Coke Strength after Reaction) از یک سیستم درام دوتایی دیواری تشکیل شده است. ارزیابی استحکام کک پس از واکنش در کوره بلند استفاده می‌شود.
اجزا موتور برق و جعبه دنده
شمارنده از پیش تنظیم شده دیجیتال برای تنظیم تعداد کل چرخش
ویژگی موقعیت یابی (برای یک حرکت آهسته برای هدف بارگیری / تخلیه)
قفس ایمنی با کلید ایمنی روی در
دکمه توقف اضطراری
استاندارد های تولید
نسخه ASTM 5000 TB: دقت سرعت چرخش 20 ± 1 R.P.M
نسخه ISO TB 5000: دقت سرعت چرخش 20 ± 0.1 R.P.M (توسط درایو فرکانس متغیر)
ویژگی کلیدی تست تامبلر
درام چرخان: مهمترین قطعه تجهیزات غلتشی، خود درام چرخان است. پس از سقوط آزاد و ضربه ای که دستگاه تجربه می کند، مدل سازی شده است. سرعت چرخش استاندارد 5 تا 10 دور در دقیقه (RPM) ممکن است مشخص شود.
ارتفاع سقوط: ارتفاع سقوط در داخل درام آزمایش ضربه یک پارامتر مهم استحکام است. ارتفاع سقوط معمولی 50 سانتی متر و 100 سانتی متر است، بسته به نیازهای استحکام مورد آزمایش. بهبود پارامترها تحمل دستگاه در برابر سقوط از ارتفاعات بیشتر را خلاصه می کند.
جنس سطح: سطحی که دستگاه در حین آزمایش به آن برخورد می کند معمولاً مانند فولاد مقاوم است و سختی و ترکیب آن برای شبیه سازی شرایط دنیای واقعی و ایجاد نتایج تکرارپذیر تعیین شده است.
تعداد چرخش: تعداد چرخش که دستگاه در معرض غلت خوردن قرار می‌گیرد و در مورد دوام بسیار مهم است و در هزاران چرخه اندازه‌گیری می‌شود. که بسته به استاندارد از 500 تا 1500 متغیر است.
اندازه‌گیری و ضبط: دوربین‌ها و سنسورهای پرسرعت جزئیات هر ضربه را برای شناسایی نقاط آسیب در هر چرخه غلت اندازه میکنند.
ارزیابی مقاومت در برابر شکست و آسیب
تست Tumbler دارای پارامترهای مهم زیادی است که باید در نظر گرفته شود. اولین مورد ارتفاعی است که یک دستگاه از آن سقوط می کند و تقریباً تمام آزمایشاتی که من بررسی کرده ام از حدود 1 متر شروع شده است که تقریباً استاندارد جهانی برای یک سقوط معمولی است. عامل مهم دیگر تعداد غلت ها است. چنین آزمایش‌هایی معمولاً شامل صد تا هزار غلت می‌شوند، که مشابه زمانی است که یک دستگاه واقعاً برای آن استفاده می‌شود.
علاوه بر این، ساختار فیزیکی دستگاه یک عامل بسیار مهم است - دستگاه های سخت (آنهایی که دارای مواد تقویت شده یا ضربه گیر هستند) در این تست ها عملکرد بهتری دارند. پارامترهای فنی (سرعت درام که اجزای غلتش در آن قرار دارند - اغلب 5-15 دور در دقیقه یا RPM - و زاویه ضربه) برای استاندارد کردن تست مشخص شده است.
بنابراین، نتیجه گیری، این است که تست تامبلر برای بررسی اینکه آیا محصول بعد از یک روز ا نشستن روی آن از هم نمی پاشد، واقعا مفید است. این کمک می کند تا محصولی را تضمین کنید که واقعاً می توانید روی آن حساب کنید.
راه اندازی دستگاه تست تامبلر
کالیبراسیون: ابتدا آن را برای اندازه گیری آماده کنید، تستر تامبلر را متعادل کنید و سرعت چرخش (5-15 دور در دقیقه یا RPM) را تنظیم کنید. اگر دستگاه تامبلر کالیبره شده باشد، نتایج آزمایش‌ها ثابت و دقیق خواهد بود.
تعداد تامبلر ها: تستر را طوری تنظیم کنید که صدها تا هزاران بار غلت بزند. این عدد ممکن است بسته به مدت زمان ماندگاری محصول و نحوه استفاده از آن متفاوت باشد.
ترکیب مواد: ترکیب مواد دستگاه خود را قبل از اضافه کردن آن به دستگاه تامبلر تستر در نظر بگیرید. این به شدت بر پارامترهای مورد نیاز برای آزمایش مقاومت ضربه‌گیر یا تقویت‌شده محصول شما تأثیر می‌گذارد.
سرعت چرخش و زاویه ضربه: اطمینان حاصل کنید که سرعت چرخش درام چرخان روی استاندارد تنظیم شده است و مقدار زاویه را برای تعیین زاویه ضربه پر کنید تا نتایج استاندارد شوند. زاویه ضربه برای تحریک یک دستگاه آزمایشی برای "سقوط" در یک زاویه واقعی از پیش انتخاب شده توسط اپراتور تنظیم می شود.
کاربردهای تست تامبلر در صنایع مختلف
صنایع معدنی
- تست مقاومت سایشی و ضربه‌ای: با قرار دادن نمونه‌های گندله در درام چرخان دستگاه تامبلر و اعمال ضربه و سایش، می‌توان مقاومت مواد معدنی را در برابر شرایط عملیاتی مختلف ارزیابی کرد.
- شبیه‌سازی شرایط واقعی: دستگاه تامبلر با تکرار چرخه‌های غلت خوردن، ضربه و سایش، شرایط واقعی حمل‌ونقل و فرآوری مواد معدنی را شبیه‌سازی کرده و به پیش‌بینی رفتار مواد در محیط‌های عملیاتی کمک می‌کند.
صنایع شیمیایی
- فرآوری مواد شیمیایی: تامبلرها در مخلوط کردن و همگن‌سازی مواد شیمیایی و همچنین در خشک‌کردن و پوشش‌دهی مواد پودری استفاده می‌شوند.
صنایع جواهرسازی و سنگ‌های قیمتی
- صیقل دادن سنگ‌ها و جواهرات: در این صنعت، تامبلرها برای صیقل دادن و پرداخت کاری سنگ‌ها و جواهرات به منظور بهبود ظاهر و درخشندگی آن‌ها استفاده می‌شوند.
نتیجه گیری
تست تامبلر یک ابزار حیاتی و چندمنظوره برای ارزیابی مقاومت مکانیکی مواد در برابر ضربه، سایش و شکستگی است که در صنایع مختلف مانند معدن، متالورژی، شیمی و حتی جواهرسازی کاربرد دارد. این تست به‌ویژه در مورد گندله‌های سنگ‌آهن، زغال‌سنگ و کک اهمیت بالایی دارد، زیرا عملکرد ضعیف این مواد در برابر ضربه و فشار می‌تواند به تولید نرمه، انسداد مسیر گازهای احیاکننده در کوره، و کاهش بازده فرآیند تولید منجر شود.