Máy tước viên nang là một mắt xích quan trọng giữa quá trình sấy khô và các hoạt động cắt tỉa tiếp theo trong dây chuyền sản xuất viên nang cứng. Chức năng cốt lõi của nó là tách các vỏ viên nang khô (thân và nắp) ra khỏi chốt khuôn một cách nhẹ nhàng và hiệu quả mà không làm hỏng cấu trúc vỏ. Quá trình tước bỏ dựa trên sự phối hợp chính xác giữa các bộ phận cơ học (tước móng, trục và bộ phận truyền động) và các tính chất vật lý của viên nang khô. Tuy nhiên, do điều chỉnh thông số không đúng, hao mòn thiết bị hoặc sai lệch về chất lượng viên nang, máy thường gặp phải các sự cố vận hành ảnh hưởng đến năng suất sản phẩm và tuổi thọ của thiết bị, được trình bày chi tiết dưới đây.
1. Vỏ nang bị hư hỏng và biến dạng
biểu hiện
Vấn đề này được đặc trưng bởi nhiều dạng hư hỏng và biến dạng khác nhau đối với vỏ viên nang trong quá trình tước bỏ, trực tiếp làm tăng tỷ lệ lỗi. Các biểu hiện thường gặp bao gồm rách mép ở miệng nang (nơi có móng vuốt tác dụng lực), thân nang bị dập hoặc dẹt và mũ bị biến dạng, mất hình dạng bán cầu tiêu chuẩn. Trong trường hợp nghiêm trọng, vỏ nang có thể bị nứt theo chiều dọc hoặc thậm chí vỡ thành từng mảnh khiến nó hoàn toàn không thể sử dụng được. Thiệt hại thường tập trung ở điểm tiếp xúc giữa càng tuốt và vỏ, do lực quá mạnh hoặc góc tiếp xúc không đúng sẽ phá vỡ tính toàn vẹn cấu trúc của vỏ. Đáng chú ý, viên nang hư hỏng không chỉ gây lãng phí nguyên liệu thô mà còn có thể để lại mảnh vụn trên chốt khuôn hoặc trong máy, làm tăng nguy cơ nhiễm bẩn cho các mẻ tiếp theo và có khả năng gây nhiễu cơ chế tước.
nguyên nhân
Điều chỉnh góc và áp lực của lưỡi tuốt không đúng cách: Càng tuốt cần kiểm soát áp suất chính xác-áp suất quá cao sẽ nén vỏ viên nang vào chốt khuôn, gây ra hiện tượng dập hoặc nứt, trong khi áp suất không đủ có thể dẫn đến việc tước vỏ không hoàn toàn (một vấn đề riêng). Góc của các vấu so với các chốt khuôn cũng quan trọng không kém: nếu các vấu nghiêng quá mạnh, chúng sẽ tác dụng lực cắt lên cạnh viên nang thay vì lực đẩy trơn tru, dẫn đến bị rách. Ngược lại, một góc quá{3}}phẳng sẽ làm tăng diện tích tiếp xúc, lực truyền không đều và gây biến dạng. Sự điều chỉnh này đặc biệt nhạy cảm với kích thước viên nang; móng vuốt được hiệu chỉnh cho viên nang nhỏ sẽ làm hỏng viên nang lớn hơn và ngược lại.
Vỏ viên nang quá cứng do-khô quá mức: Như đã đề cập trong phân tích quá trình sấy khô, viên nang có độ ẩm dưới 10% (thấp hơn nhiều so với tiêu chuẩn 12%–15%) sẽ mất đi độ dẻo dai vốn có và trở nên giòn. Vỏ giòn không thể chịu được ngay cả lực tước tối ưu, dễ bị nứt hoặc vỡ khi tiếp xúc với móng tước. Vấn đề này thường xảy ra do quá trình sấy khô--nối tiếp từ quy trình trước đó, trực tiếp làm trầm trọng thêm tình trạng hư hỏng do bong tróc, tạo ra một chuỗi các vấn đề về chất lượng.
Các bộ phận tước bị mòn hoặc hư hỏng: Càng tuốt, ống dẫn hướng và thanh đẩy dễ bị mòn sau-sử dụng lâu dài. Các đầu móng bị mòn trở nên thô ráp hoặc tròn trịa, mất khả năng tiếp xúc chính xác với cạnh viên nang và thay vào đó tạo ra lực không đồng đều. Các ống dẫn hướng bị hư hỏng có thể làm cho các vấu tuốt đi chệch khỏi đường đi dự kiến, dẫn đến các chốt khuôn bị lệch và sau đó là hư hỏng vỏ. Ngoài ra, trục tuốt bị biến dạng hoặc bị cong có thể khiến các càng di chuyển thất thường, làm tăng thêm nguy cơ hư hỏng.
2. Tước không đầy đủ
biểu hiện
Tước không hoàn toàn xảy ra khi một số vỏ nang vẫn bám chắc vào chốt khuôn sau chu kỳ tước, không thể tự động tách ra. Những viên nang bị kẹt này cần phải được gỡ bỏ bằng tay, điều này làm gián đoạn nhịp độ sản xuất liên tục và làm tăng chi phí lao động. Trong trường hợp nghiêm trọng, nhiều chốt khuôn có thể bị kẹt vỏ, làm giảm năng lực sản xuất hiệu quả của dây chuyền. Việc tước thủ công cũng tiềm ẩn những rủi ro: tác động lực không đúng cách có thể làm hỏng chốt khuôn (trầy xước hoặc uốn cong bề mặt) hoặc để lại các mảnh vỏ còn sót lại, có thể bám vào màng gel mới trong chu kỳ nhúng tiếp theo. Hơn nữa, nếu viên nang bị kẹt không được loại bỏ kịp thời, chúng có thể tích tụ bụi hoặc chất gây ô nhiễm, ảnh hưởng đến việc vệ sinh của các mẻ tiếp theo.
nguyên nhân
Lực tước không đủ: Đây là nguyên nhân trực tiếp nhất-nếu áp suất do vấu tuốt tác dụng quá thấp thì không thể khắc phục được độ bám dính giữa vỏ nang và chốt khuôn. Lực có thể không đủ do áp suất không khí không phù hợp (đối với hệ thống tước khí nén) hoặc áp suất thủy lực (đối với hệ thống thủy lực) hoặc do bộ phận truyền lực bị trục trặc (ví dụ: xi lanh khí bị rò rỉ hoặc bánh răng bị mòn). Ngoài ra, khi các bộ phận tước bị mòn theo thời gian, lực hữu hiệu truyền tới các càng giảm dần, dẫn đến việc tước không hoàn toàn ngay cả khi các thông số ban đầu là chính xác.
Tiếp xúc không đều giữa vấu tuốt và chốt khuôn: Để tước hiệu quả, mỗi móng vuốt phải tiếp xúc hoàn toàn, đồng đều với cạnh viên nang tương ứng. Nếu các vấu bị lệch (do đồ đạc bị lỏng hoặc biến dạng trục), hoặc nếu các chốt khuôn bị mòn hoặc cong, diện tích tiếp xúc sẽ giảm và lực chỉ tập trung vào một phần nhỏ của viên nang. Lực không đồng đều này không thể tách vỏ ra khỏi chốt một cách đồng đều, dẫn đến bám dính một phần. Các chốt khuôn có bề mặt không bằng phẳng (do trầy xước hoặc tích tụ cặn) cũng làm tăng ma sát tiếp xúc, khiến việc tước khuôn trở nên khó khăn hơn.
Độ ẩm của viên nang quá thấp: Trong khi độ khô quá mức gây ra hiện tượng giòn, thì độ ẩm cực thấp (dưới 10%) cũng giúp tăng cường độ bám dính giữa vỏ nang và chốt khuôn. Màng gel khô co lại chặt trên bề mặt chốt, thiếu độ ẩm làm giảm độ bôi trơn giữa vỏ và chốt, tăng lực cản ma sát. Độ bám dính này đặc biệt rõ rệt đối với viên nang dựa trên HPMC,{3}}có ái lực cao hơn với bề mặt chốt khuôn khi quá khô. Ngược lại, viên nang có độ ẩm trong phạm vi tiêu chuẩn duy trì độ linh hoạt nhẹ, cho phép chúng tách khỏi chốt dễ dàng hơn.
3. Độ ồn và độ rung cao
biểu hiện
Trong quá trình vận hành, máy tước có thể tạo ra tiếng ồn quá mức (vượt quá 85 decibel, giới hạn an toàn công nghiệp) và rung lắc mạnh, tạo môi trường làm việc bất lợi cho người vận hành và đe dọa sự ổn định của thiết bị. Tiếng ồn thường biểu hiện dưới dạng âm thanh sắc nhọn từ kim loại-đến-kim loại, tiếng ầm ầm do xoay không cân bằng hoặc tiếng rít do ma sát. Rung thường được cảm nhận trong khung máy, đường ray băng tải và thậm chí cả thiết bị lân cận, có khả năng làm lỏng ốc vít và tăng tốc độ mài mòn của các bộ phận cơ khí. Độ rung cao kéo dài cũng có thể làm hỏng các chốt định vị mảng chốt khuôn-hoặc khiến chúng bị lỏng-tạo ra các vấn đề phụ như hư hỏng do bị nhúng hoặc bong tróc không đều. Ngoài ra, ô nhiễm tiếng ồn có thể dẫn đến sự mệt mỏi của người vận hành và các vấn đề về tuân thủ các tiêu chuẩn sức khỏe nghề nghiệp.
nguyên nhân
Kết nối lỏng lẻo của các bộ phận cơ khí: Các trục quay, giá kẹp, giá đỡ băng tải và bu lông cố định của máy tước phải chịu ứng suất cơ học lặp đi lặp lại trong quá trình vận hành. Theo thời gian, các kết nối này có thể bị lỏng do rung lắc. Bu lông hoặc khớp nối bị lỏng khiến các bộ phận dịch chuyển trong quá trình quay, dẫn đến va chạm với kim loại và tăng độ rung. Ví dụ, bộ giữ vấu bị lỏng có thể làm cho vấu va chạm với chốt khuôn hoặc khung máy, tạo ra tiếng ồn lớn và làm rung động trầm trọng hơn.
Trục tước quay không cân bằng: Trục tước là bộ phận quay lõi; nếu mất cân bằng, nó sẽ tạo ra lực ly tâm trong quá trình vận hành, gây ra rung động và tiếng ồn mạnh. Mất cân bằng thường xảy ra do trục bị mòn không đều, tích tụ các mảnh vụn viên nang hoặc cặn dầu bôi trơn ở một bên hoặc làm hỏng ổ trục của trục. Trục tước bị cong-do lực quá mạnh hoặc tác động vô tình-cũng làm mất cân bằng quay, với mức độ rung tăng dần theo tốc độ quay.
Thiếu bôi trơn các bộ phận chuyển động: Các bộ phận chuyển động của máy tước (vòng bi, bánh răng, liên kết càng) dựa vào sự bôi trơn thích hợp để giảm ma sát. Bôi trơn không đủ (do không bảo dưỡng thường xuyên hoặc rò rỉ dầu bôi trơn) làm tăng lực cản ma sát giữa các bộ phận, tạo ra tiếng kêu cót két hoặc mài mòn. Ma sát khô cũng làm tăng tốc độ mài mòn của các bộ phận, dẫn đến chuyển động không đều và độ rung ngày càng tăng. Sử dụng sai loại chất bôi trơn (ví dụ: chất bôi trơn có độ nhớt-thấp dành cho các bộ phận có-tải trọng cao) cũng có thể làm giảm hiệu quả bôi trơn, góp phần gây ra tiếng ồn và độ rung.