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影響離心機轉(zhuǎn)子安全運轉(zhuǎn)的因素有哪些?

更新時間:2017-05-17      點擊次數(shù):1730
   離心機工作速度范圍寬, 處理樣品范圍廣, 是科研實驗中*的實驗手段,而離心機轉(zhuǎn)子又是離心機zui關(guān)健的部件。正確使用轉(zhuǎn)子, 保證安全運轉(zhuǎn)是達到理想的離心效果、延長主機壽命和保護實驗人員安全的可靠保證。離心機轉(zhuǎn)子因用途、結(jié)構(gòu)及制造材料不同, 操作過程也各不相相同。轉(zhuǎn)子所受的力為轉(zhuǎn)子自身質(zhì)量、轉(zhuǎn)子內(nèi)所加入的介質(zhì)、質(zhì)量及轉(zhuǎn)子其它跗件(包括帽、墊片等)所生的旋轉(zhuǎn)力之和,它的大小是重力場的幾千倍甚至數(shù)百萬倍。因此,操作失誤會造成很大損失。同時, 加入的物料性質(zhì)對轉(zhuǎn)子的運轉(zhuǎn)狀態(tài)也有直接影響。因此, 要時刻注意到影響離心機轉(zhuǎn)子運轉(zhuǎn)的安全性因素。
  1.轉(zhuǎn)子材料:
  轉(zhuǎn)子材料的選擇主要是考慮它屈服強度和對所處理樣品的耐腐蝕性能。作用在轉(zhuǎn)子上的應力與轉(zhuǎn)子速度的平方成正比, 因此, 超速離心機轉(zhuǎn)子所受的應力比低速轉(zhuǎn)子大很多。低速離心機轉(zhuǎn)子多采用黃銅:不銹鋼、甚至塑料、有機玻璃和輕鋁合金等制造, 而超速離心機轉(zhuǎn)子則主要以鋁臺金和鈦臺金為主。由于各種轉(zhuǎn)子所容許的zui高速度及容量差別很大, 制造時所使用的材料也有所不同。即使是同種金屬, 其配料比例也不同。 一般來說,50000rpm以F的轉(zhuǎn)子多用鋁合金制造,超過50000rpm時, 主要使用鈦合金。同時, 也可利用其它材料的某些特性。
  由于鋁的密度比較小, 轉(zhuǎn)予在超(高)速下運轉(zhuǎn)破碎時造成的損失小, 所以在離心技術(shù)發(fā)展的早期主要是使用鋁轉(zhuǎn)子。后來,隨著鋁臺金技術(shù)的發(fā)展, 出現(xiàn)了鋁臺金轉(zhuǎn)子。現(xiàn)在采用的鋁合金不僅重量輕, 而且強度高, 耐高溫, 比強度(強度/密度)高,低溫性能好, 在-l25℃ 不僅強度升高, 還保持良好的塑性及韌性。但是, 鋁轉(zhuǎn)子存在嚴重的金屬疲勞和應力腐蝕性,給使用鋁轉(zhuǎn)子造成諸多不便。在塑料、鋁、不銹鋼和鈦四種轉(zhuǎn)子材料中,鈦的比強度zui犬, 且有足夠的機械強度, 它所能承受的zui大離心力幾乎是鋁臺金轉(zhuǎn)子的兩倍。例如, 小型鋁轉(zhuǎn)子的速度能達到60000rpm, 而同樣的鈦轉(zhuǎn)子就可以達到80000rpm。鈦對所有的化學物質(zhì)幾乎都表現(xiàn)出優(yōu)良的抗腐蝕特性。在室溫條件下, 濃硫酸、濃鹽酸、濃硝酸對鈦臺金轉(zhuǎn)子均沒有影響。鈦合金轉(zhuǎn)子抗應力腐蝕和抗疲勞性能很好, 所以壽命長。盡管鈦合金, 難于加工, 價錢昂貴, 但它非常實用, 備受使朋者歡迎。一些大型離心機廠都有系列鈦臺金轉(zhuǎn)子出售。
  2.轉(zhuǎn)子的zui大轉(zhuǎn)速和允許轉(zhuǎn)速:
  轉(zhuǎn)子表面上所標出的速度是轉(zhuǎn)子的zui大轉(zhuǎn)速。它規(guī)定轉(zhuǎn)子在使用塑料離心管、鋁管帽、樣品的平均比重低于1.2g/ml或者按照I兌明書的要求低于某一裝載量時, 才能達到這一速度。在任何情況下, 轉(zhuǎn)子的工作速度都要低于或者zui高等于轉(zhuǎn)子的zui大速度。
  轉(zhuǎn)子的允許轉(zhuǎn)速受兩種因素的制約。首先, 當離心管、管帽或者套管變動時, 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速要減小。
  另一種情況是被分離樣品溶液的密度超過轉(zhuǎn)于允許離心的樣品的zui大密度(通常指1.2g/m1)。 這種情況下, 應按照下式確定實際轉(zhuǎn)速,Nzui大是轉(zhuǎn)子表面標出的轉(zhuǎn)速(即zui大轉(zhuǎn)速),N 是轉(zhuǎn)子裝入該介質(zhì)時,實際允許的轉(zhuǎn)速,p是介質(zhì)的實際密度, 1.2是設計轉(zhuǎn)子時選用的介質(zhì)密度。轉(zhuǎn)于在出廠前, 一般都經(jīng)過超速實驗。但在運行一段時間后, 由于疲勞效應. 原始的屈服強度已經(jīng)減弱, 因此嚴禁在轉(zhuǎn)子允許轉(zhuǎn)速之上運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子。否則, 有可能導致惡性事故的發(fā)生。

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