Պղատման դիմացկուն վերարկուի սեղմակ և բուշինգ՝ առաջադեմ ջերմային մշակման գործընթացով

Էքսկավատորի վերարկղի ստորին օղակների համար նյութի ընտրություն և կազմ

Էքսկավատորի վերարկղի ստորին օղակների համար մաշվածության դիմադրող նյութերի հիմնական հատկություններ

Մաշվածության դիմադրող էքսկավատորի վերարկղի ստորին օղակները պետք է համապատասխանեն երեք հիմնարար մեխանիկական չափանիշների.

• Պնդություն (55–60 HRC) մաշվածության դիմադրություն
• Հարվածային դիմադրություն (>40 Ջ -20°C-ում) բարձր բեռի ժամանակ փոսեր փորելիս արգելակման համար
• Առաջնային լարվածությունը գերազանցում է 1,200 ՄՊա-ն պլաստիկ դեֆորմացիայի կանխարգելման համար

Այս ստանդարտներին համապատասխանող պիները փոխարինման հաճախադեպությունը 62%-ով կրճատում են ստանդարտ կարգի բաղադրիչների համեմատ (ASTM International 2023):

Ճանկերի պիների արտադրության համար օգտագործվող պողպատե համաձուլվածքների համեմատական վերլուծություն

12-ամսյա դաշտային ուսումնասիրությունը ցույց տվեց համաձուլվածքների տարբեր տեսակների կատարման մեջ նշանակալի տարբերություններ.

• Բորով համաձուլված պողպատներ ցուցաբերեցին 23% պակաս տրամագծի կրճատում համեմատած հասարակ կարգի հետ
• viրանի կամ նիոբիումի հետ միկրոհամաձուլվածքներ ցուցաբերեցին 18% ավելի բարձր բեռնակրություն
• Պատված կոշտացված համաձուլվածքներ ապահովել է 31% երկար ծառայելիություն բարձր ազդեցությամբ շրջակա միջավայրում

Նյութի ընտրությունը պետք է համապատասխանի շահագործման պահանջներին՝ օրինակ, բարձր սիլիցիում պարունակող պողպատները գերազանց կոռոզիայի դիմադրություն են ապահովում խոնավ կամ քիմիապես ագրեսիվ պայմաններում

Գերազանց ջերմային մշակում՝ հասնելով օպտիմալ կարծրության և ամրության

Ընդհանուր կարծրացում ընդդեմ մակերեսային կարծրացման՝ հավասարակշռելով ամրությունն ու փխրեցությունը

Չնայած ընդհանուր կարծրացումը ապահովում է նյութի համաչափ հատկություններ, մակերեսային մշակումները, ինչպիսին է պատերի կարծրացումը, կատարում են հատուկ դեր.

• Ընդհանուր կարծրացված սայլակներ ՝ Ամենալավ տարբերակն են կրելու դիմադրության համաչափ պահանջների դեպքում՝ առանց լարվածության կենտրոնացման
• Պատերը կարծրացված մասեր ՝ Իդեալական են այն բուշինգների համար, որոնց անհրաժեշտ է կարծրացված մակերես (60–65 HRC)՝ ամուր, ճկուն սրտիկի վրա

Օդանցքի տվյալները ցույց են տալիս, որ ընդհանուր կարծրացված սայլակները անընդհատ փորողական բեռի ներքո 2.3 անգամ ավելի երկար են ծառայում, քան մակերեսային կարծրացված անալոգները: Սակայն կարևոր է ճշգրիտ ժամանակավոր կարծրացում 200–300°C-ում՝ փխրեցությամբ կոտրման խուսափելու համար:

Ուսումնասիրություն. Ճշգրիտ ջերմային մշակման միջոցով ձգվածության դիմադրության բարելավում

Հյուսիսային Ամերիկայի արտադրողը 72% կրճատեց պիների փոխարինումը՝ կիրառելով բարելավված ջերմային մշակման ցիկլ.

1. Աուստենիտացում 845°C-ով 90 րոպե
2. Լցում 60°C-ի արագ յուղի մեջ
3. Թույլատրում 285°C-ով 2 ժամ

Այս ստանդարտը 58%-ով ավելացրեց ձգվածության դիմադրությունը (համաձայն ASTM E466 փորձարկման), մինչև 25–30 Ջ ազդեցության առաձգականություն -20°C-ում: Իրականացման հետևանքով սպասարկման ընդմիջումները տևեցին 14 ամիս 25 տոննայի փորման բեռի դեպքում, ինչը գերազանցում է արդյունաբերության միջին 8 ամիսը:

Մակերեւութային մշակումներ տևականության և շփման նվազեցման բարելավման համար

Բարձր հաճախականությամբ լցում՝ պիների և բուշինգների մակերևութային կարծրությունը բարելավելու համար

Բարձր հաճախականությամբ ինդուկցիոն ուժեղացումը ընտրողաբար պինների և բուշինգների մակերեսը դարձնում է 55–60 HRC՝ արագ տաքացնելով և հետո սառեցնելով արտաքին շերտը: Սա ստեղծում է մաշվա resistance դիմադրություն ունեցող մարտենսիտային թաղանթ, միաժամանակ պահպանելով պլաստիկ սերունդը, նվազագույնի է հասցնում դեֆորմացիան և ապահովում չափագրական կայունություն՝ կարևոր ճշգրիտ հարմարեցման մասերի համար, որոնք աշխատում են սաղավարտ հողերում:

Նիտրացում և քրոմավորում. Մաշվա և շփման նվազեցում բարձր բեռի պայմաններում

Երբ խոսում ենք ազոտավորման մասին, այն կատարվում է ազոտի կլանմամբ մետաղական մակերևույթներում, ինչը դրանք ավելի կոշտ է դարձնում և բարելավում է դրանց հոգնածության դիմադրությունը ժամանակի ընթացքում: Որոշ ուսումնասիրություններ ցույց են տվել, որ այսպիսով մշակված մասերը կարող են 30% ավելի երկար աշխատել անջատվելուց առաջ: Այնուհետև կա քրոմապատումը, որը շփման կտրուկ նվազեցում է տալիս շարժվող մասերի միջև՝ մոտ 40%, համեմատած սովորական մետաղական մակերևույթների հետ բեռի պայմաններում: Սա 2024 թվականին նշել էին Coll McEachern Associates-ի տրիբոլոգները իրենց հետազոտական աշխատանքների ընթացքում: Այս երկու մակերևույթային մշակումներն էլ հատկապես արդյունավետ են, երբ սարքավորումները աշխատում են այն տեղերում, որտեղ փոշին ու կոպիտ մասնիկները ձգտում են կպչել մասերին, օգնելով կանխել այն անճանապարհ մաշվածությունը, երբ նյութերը փաստացի միանում են միմյանց հետ աշխատանքի ընթացքում:

Մշակված մակերևույթով մասերի աշխատանքային ցուցանիշների գնահատում անընդհատ շահագործման պայմաններում

2,000 սպասարկման ժամից հետո մակերեւութային մշակված զեղչերը ցուցաբերում են 35% ավելի ցածր մաշվածության տեմպեր, քան չմշակված զեղչերը: Օգտագործելով մշակված զեղչ-բուշինգ զույգերը՝ օպերատորները հաղորդում են անպլանավոր կանգների 50% կրճատում, ինչը պայմանավորված է սահող վարքագծի կայունությամբ՝ նույնիսկ առավելագույն հիդրավլիկ ճնշումների դեպքում, որոնք գերազանցում են 35 ՄՊա-ն:

Բուռների բուշինգներում մաշվածության մեխանիզմները և ազդող գործոնները

Լողացող սայլակի խողովակները հիմնականում երեք ձևով են մաշվում. առաջինը, երբ փոքր մասնիկները ստեղծում են սահող մաշում, երկրորդը՝ երբ մետաղը մետաղին է դիպչում, առաջացնելով կպչուն մաշում, և երրորդը՝ մակերևույթի շահագործման պատճառով, քանի որ դրանք շատ անգամ են բեռնվում: Այս խողովակների մաշվելու ձևը շատ կախված է դրանց օգտագործման ձևից: Եթե նույնիսկ փոքր չափի անհամաչափություն լինի, օրինակ՝ կես աստիճանից ավելի, ապա մաշումը կարող է արագանալ երեք անգամ: Եվ եթե լուբրիկացիան բավարար չէ, ապա կոնտակտային կետում ջերմաստիճանը բարձրանում է մոտ 150-200 աստիճան Ցելսիուսի, ինչը նյութերի ներծծման և արագ մաշվելու պատճառ է դառնում: Վերջերս անցկացված թեստերը ցույց տվեցին, որ ավազոտ տարածքներում խողովակները հազար շահագործման ժամում կորցնում են 0,8-ից մինչև 1,2 միլիմետր, քանի որ ավազի քվարցը աշխատում է որպես փոքր կտրող գործիք, որը մաշում է մակերևույթները:

Մաշվածության ձևավորումների և շահագործման բեռի հիման վրա փոխարինման ժամանակի գնահատում

Փոխարինման շեմերը տարբերվում են ըստ սարքավորման չափի և բեռնվածության.

• 20–30 տոննայանոց էքսկավատորներ փոխարինել բուշինգները 1,5–2,0 մմ մաշվածության խորության դեպքում
• 50+ տոննայանոց էքսկավատորներ փոխարինել 1,0–1,2 մմ մաշվածության խորության դեպքում՝ ռադիալ բեռնվածությունների >35 ՄՊա դեպքում

Ուսումնասիրությունները ցույց են տալիս, որ մաշվածության արագությունը եռապատկվում է, երբ շահագործման բեռնվածությունները գերազանցում են նյութի ձգման սահմանի 40%-ը, ինչը ընդգծում է կանխատեսվող սպասարկման ծրագրավորման համար իրական ժամանակում հսկողության կարևորությունը

Բուշինգի նյութի կառուցման ժամանակ կոշտության և փխրելիության հակասության լուծում

Գերմիավորված համաձուլվածքները, ինչպիսին է 34CrNiMo6-ն, հասնում են 58–60 HRC կոշտության վակուումային ջերմային մշակման միջոցով՝ պահպանելով 12–15% երկարացումը՝ նիկելի և մոլիբդենի ավելացման շնորհիվ: Այս համադրությունը նվազեցնում է լարվածության կենտրոնացման ճեղքերը 60%-ով հին ածխածին պողպատների համեմատ, ինչը հաստատվել է 2500 ժամ տևած հանքարդյունաբերական փորձարկմամբ

Էքսկավատորի դարակի պինների և բուշինգների ճշգրիտ համապատասխանեցում

Պին-բուշինգ համակցման դեպքում չափագրական ճշգրտության և համաչափության կարևորությունը

Չափագիտական հաշվառումները ±0.05 մմ-ի սահմաններում ապահովում են օղակների և խողովակների միջև օպտիմալ հպում և բեռի բաշխում: Ճիշտ համաչափությունը նվազեցնում է լարվածության կենտրոնացումը 62%-ով («Ժամանակակից մեքենաների ինժեներիա», 2023), կանխելով անցքերի ձգված ձևի առաջացումը: Կարևոր չափերն են՝

• Օղակի տրամագիծը (սովորաբար 80–120 մմ 20–50 տոննայի մեքենաների համար)
• Խողովակի պատի հաստությունը (օղակի տրամագծի նվազագույնը 15%)
• Զուգահեռության հաշվառումը (<0.1 մմ/մ հարթությունների վրա)

Անկյունային անհամաչափությունը, որը գերազանցում է 1.5°-ը, հանգեցնում է անսիմետրիկ բեռնվածության և կրության արագացման 2–3 անգամ սովորական շահագործման ընթացքում:

Հաճախ տրվող հարցեր

Ինչ նյութեր են օգտագործվում սովորաբար էքսկավատորի դարակի օղակների արտադրության մեջ:

Էքսկավատորի դարակի օղակները սովորաբար պատրաստվում են բարձր ածխածնային պողպատներից, որոնք ապահովում են կոշտության և ամրության օպտիմալ հարաբերակցություն: Բորով և միկրոհամաձուլված պողպատներն էլ օգտագործվում են որոշակի շահավետ հատկությունների համար:

Ինչպե՞ս է ջերմային մշակումը բարելավում դարակի օղակների աշխատանքային հատկությունները

Ջերմային մշակումը, ինչպիսին է թույլատրելի կարծրությունը, բարելավում է խցանի վրա կարծրության հավասարաչափ բաշխումը, որն ավելի մեծ մաշվա resistance դիմադրողականություն, ձգվողականություն և ամրություն է տալիս, ինչը երկարաձգում է խցանների ծառայողական կյանքը բարդ պայմաններում:

Ինչու՞ է կարևոր հարմարեցումը խցան-բուշինգի հարմարման դեպքում:

Ճիշտ հարմարումն ապահովում է լարվածության օպտիմալ բաշխում և նվազեցնում է լարվածության կենտրոնացումը, ինչը կարող է կանխել վաղաժամկետ մաշվածությունը և երկարաձգել բաղադրիչների ծառայողական կյանքը:

Ո՞րն են ամենատարածված մաշման մեխանիզմները էքսկավատորի դարակի բուշինգներում:

Երեք հիմնական մաշման մեխանիզմներն են՝ աբրազիվ մաշվածությունը փոքր մասնիկներից, կպչուն մաշվածությունը մետաղական կոնտակտից և մակերևույթային կորուստը՝ կրկնվող ծանրաբեռնվածության պատճառով:

Ինչպե՞ս կարող են մակերևույթային մշակումները, ինչպիսիք են ազոտավորումը և քրոմապատումը, օգտակար լինել էքսկավատորի բաղադրիչների համար:

Մակերևույթային մշակումները, ինչպիսիք են ազոտավորումը և քրոմապատումը, ավելացնում են բաղադրիչների մակերևույթի կարծրությունը և նվազեցնում են շփման աստիճանը, ինչը օգնում է երկարաձգել դրանց մաշվածության կյանքը, հատկապես ծայրահեղ շրջակա միջավայրի պայմաններում: