50-65MK-Ⅱ Albero principale del frantoio rotante

Il nostro cliente, The Three Gorges, che ha 2 set di frantoi rotanti 50-65MK-Ⅱ. Questo modello è stato messo in funzione nell'agosto 1999. Dopo l'operazione, tutte le unità hanno risposto normalmente. E grazie al suo ampio rapporto di frantumazione e all'elevata produttività, è diventata l'attrezzatura principale per la lavorazione di sabbia artificiale e pietra in questo progetto. Tuttavia, uno degli alberi principali del frantoio si è rotto durante l'operazione di frantumazione fino al 14 novembre 2001. Il tempo di funzionamento teorico è stato di soli due anni e tre mesi. Tuttavia, lo stato di produzione effettivo del reparto progetti è che vengono utilizzati due tipi di apparecchiature uno alla volta. Nessuno ha mai corso insieme. Pertanto, un tempo di funzionamento teorico più realistico dovrebbe essere superiore a un anno. Sebbene, in base al contratto, il periodo di garanzia dell'impegno dell'asse principale della fabbrica sia di 18 mesi e anche il dipartimento del progetto dell'arenaria di Xia'anxi delle Tre Gole è stato coinvolto con il rappresentante della fabbrica della società Svedala per più di 2 mesi in base al contratto, ma il il motivo finale è Sufficiente e non è riuscito a ottenere il risarcimento dalla fabbrica. Infatti, in base all'uso di molti tipi di macchine simili in patria e all'estero e al rimodellamento originale del dispositivo da parte della fabbrica, l'albero principale non può essere rotto in un periodo di tempo così breve. È ovvio e facile vedere che l'albero principale è fratturato in modo anomalo. In questo momento, era anche l'ora di punta del getto di cemento della diga delle Tre Gole. Dopo che l'albero principale di questo martello si è rotto, anche le condizioni dell'altro ci hanno fatto iniziare a preoccuparci. Nel caso in cui l'altro abbia la stessa situazione in un breve periodo di tempo, i risultati semplicemente non sono osati immaginare. Perché il prezzo all'importazione dell'albero principale è di 2,3 milioni di yuan e anche il periodo di consegna è più lungo (il più veloce è di 6 mesi). Oltre ai difetti di progettazione dell'albero principale stesso, l'ufficio progetti ha respinto il piano di importazione dell'albero principale, ha deciso di studiare la capacità tecnica dell'organizzazione in Malesia e provare la possibilità della sua produzione nazionale.
Nel successivo smantellamento e ispezione, abbiamo scoperto che la parte fratturata dell'albero principale si verificava nell'area di transizione dell'arco dal diametro dell'albero superiore Φ489 al diametro dell'albero Φ630, e questa area di transizione era originariamente un luogo in cui dovrebbe essere la sollecitazione relativamente concentrato. Prelevando un campione della frattura e analizzandolo al microscopio elettronico a scansione, la superficie di frattura è la frattura da fatica causata dal raggiungimento del tempo effettivo di utilizzo dell'albero principale, piuttosto che la frattura fragile causata dalla forza esterna. Dopo la nostra completa analisi e dimostrazione, siamo giunti alla conclusione che questo modello è una modifica del martello rotativo di tipo 42-50. Fatta eccezione per l'estensione dell'albero principale e l'aumento del diametro di alimentazione, il resto delle posizioni non è stato modificato di conseguenza. Pertanto, a causa dell'aumento del diametro dell'alimentazione, il rapporto di frantumazione della macchina è maggiore di quello del tipo 42-50. Pertanto, la forza di frantumazione supportata dall'albero principale è stata aumentata, ma il diametro dell'albero principale non è stato aumentato di conseguenza. Allo stesso tempo, con l'allungamento della lunghezza dell'albero principale, i momenti flettenti ai quali viene corrispondentemente aumentato il punto di rottura dell'albero principale. Dalla situazione reale del movimento interrotto, l'area di transizione dell'arco dell'albero principale è l'area in cui il momento flettente dell'albero è il più grande e l'area in cui lo stress è relativamente concentrato. Pertanto, è anche l'area più debole dell'intero albero principale. Se l'albero principale si rompe a causa dell'incapacità di resistere alle forze esterne, l'area incrinata dovrebbe trovarsi nell'area debole. Guarda la seguente immagine:

Dopo aver trovato il motivo principale della frattura dell'albero principale, abbiamo iniziato a studiare come ridurre la probabilità di rottura dell'albero principale. Per prevenire la frattura dell'albero principale, oltre a controllare il diametro dell'alimentazione della materia prima, aumentare la resistenza alla flessione dell'albero principale e ridurre il coefficiente di concentrazione delle sollecitazioni dell'albero principale che attraversa l'area dell'arco sono due percorsi molto efficaci. Per aumentare la resistenza alla flessione dell'albero principale, nel caso in cui la lunghezza dell'albero principale non possa essere modificata, è necessario aumentare la dimensione del diametro dell'albero superiore e il raggio dell'arco di transizione. Tuttavia, l'aumento della dimensione del diametro dell'albero superiore dell'albero principale comporterà una serie di problemi di assemblaggio di altre parti correlate, che in realtà non funzioneranno. Pertanto, è più fattibile aumentare la dimensione dell'angolo arrotondato dell'arco di transizione. E per ridurre i coefficienti nel set di sollecitazioni dell'albero principale può essere fatto solo sulla dimensione del raccordo dell'arco di transizione. In teoria, è possibile migliorare il coefficiente di centralizzazione della sollecitazione dell'asse principale aumentando la dimensione del raccordo dell'arco di crossover. Puoi solo sapere se puoi migliorarlo con calcoli dettagliati; aumentare la forza dell'area dell'arco di crossover dell'asse principale e ridurre lo stress sulla superficie. E attraverso i nostri calcoli dettagliati, abbiamo determinato che possiamo aumentare le dimensioni dell'arco di attraversamento dell'albero principale da R160 mm a R285 mm, senza influire sull'assemblaggio di altre parti. Poiché il rapporto r / d = 160/489 = 0,32> 0,25 della dimensione originale del raccordo ad arco tondo r rispetto al diametro dell'albero dell'estremità piccola d dell'albero principale, è noto dal Manuale di progettazione meccanica che quando r / d è maggiore superiore a 0,25 Il semplice aumento della dimensione del raccordo dell'arco di transizione non può più ridurre il coefficiente di sollecitazione dell'intaglio di fatica in quest'area. Pertanto, l'aumento della dimensione d'angolo dell'arco di transizione non ha modificato la situazione delle sollecitazioni impostate nell'area. Tuttavia, aumentando la dimensione dell'angolo arrotondato dell'arco di incrocio, è possibile aumentare la dimensione della sezione trasversale radiale dell'albero principale. Pertanto, la resistenza alla flessione dell'albero principale può essere migliorata. E aumentando la resistenza e la precisione della superficie della zona di attraversamento dell'arco dell'albero principale, è possibile ridurre anche la concentrazione di sollecitazioni nella zona. In questo modo è possibile migliorare la resistenza alla flessione della zona di attraversamento dell'arco dell'albero principale, riducendo la probabilità di frattura in tale zona.
Pertanto, abbiamo deciso di aumentare la dimensione dell'angolo arrotondato dell'arco di attraversamento dell'albero principale a R285 mm al fine di migliorare la resistenza alla flessione e la concentrazione delle sollecitazioni nell'area dell'arco di attraversamento dell'albero principale e, allo stesso tempo, aumentare la precisione dell'albero principale area dell'arco di attraversamento.
È facile vedere che l'aumento della dimensione dell'albero principale che attraversa il raccordo dell'arco aumenterà sicuramente la resistenza alla flessione dell'albero principale, quindi il calcolo di controllo dettagliato di questo articolo viene omesso.
Inoltre, per evitare che l'albero principale si rompa, può anche essere ottenuto cambiando il materiale dell'albero principale per migliorare le proprietà meccaniche complessive dell'albero principale, in modo da raggiungere lo scopo di migliorare la tenacità complessiva dell'albero principale e migliorare la resistenza alla flessione dell'albero principale. Quindi possiamo condurre analisi ed esperimenti a campione sul materiale e le proprietà meccaniche dell'albero principale fratturato e confrontarle con le proprietà meccaniche degli acciai strutturali legati di diverse marche nel paese per trovare materiali con prestazioni sempre migliori. Se è possibile trovarlo, le condizioni per la produzione del paese dell'albero principale saranno sostanzialmente a posto.

Selezione del materiale dell'albero principale del frantoio rotante

Attraverso il prelievo di campioni e l'analisi chimica, i principali componenti chimici sono i seguenti:

Dopo aver controllato il "Manuale di progettazione meccanica" e confrontandolo con i nostri gradi di acciaio strutturale legato per uso domestico, la sua composizione chimica è simile al 40CrMnMo.

Campionando ed eseguendo test di prestazione meccanica, le effettive proprietà meccaniche di questo albero principale del frantoio rotante sono le seguenti:

Dopo aver esaminato il "Manuale di progettazione meccanica" e aver consultato i principali produttori nazionali, ci sono principalmente quattro tipi di materiali utilizzati nei pozzi principali di trituratori e ascensori nel nostro paese. Questi sono: 20CrNiMo, 40CrNiMoA, 40CrMnMo, 42CrMo. Hanno le stesse proprietà meccaniche del 42CrMo.

20CrNiMo ha migliori proprietà di forgiatura e trattamento termico. Quando si utilizzano processi di cementazione e tempra, può avere le caratteristiche di buona tenacità, elevata resistenza e resistenza all'usura del giunto con il cuscinetto. È meglio usare i demolitori rotanti di tipo piccolo. Dovrebbero essere usati molto raramente in demolitori rotanti di grandi dimensioni. In particolare, questo tipo di struttura con boccola sull'estremità superiore non richiede necessariamente l'utilizzo di processi di cementazione e tempra.
40CrMnMo può essere applicato agli alberi principali di grandi interruttori e ascensori. Ha una buona temprabilità, elevata resistenza e tenacità. Se può soddisfare gli standard di prestazione, dovrebbe essere una buona scelta. Tuttavia, questo materiale è estremamente sensibile all'idrogeno e genera facilmente infragilimento da idrogeno, cioè macchie bianche. È estremamente difficile da controllare nel processo produttivo, quindi è usato raramente;
42CrMo è ampiamente utilizzato nei pozzi principali di grandi interruttori e ascensori. Ha un'elevata resistenza e una buona tenacità. Può essere utilizzato per realizzare l'albero principale del demolitore, ma la sua tenacità è leggermente inferiore a 40CrNiMoA;
40CrNiMoA è anche ampiamente utilizzato nei pozzi principali di grandi interruttori e ascensori. Ha una buona temprabilità, elevata resistenza e tenacità. Le principali proprietà meccaniche sono migliori dell'albero del demolitore originale. E il suo processo di produzione è maturo e le prestazioni meccaniche sono stabili. Dovrebbe essere molto corretto sostituire il materiale dell'albero originale.
Pertanto, dopo l'analisi e il confronto di cui sopra, e consultati gli esperti del settore, abbiamo finalmente scelto il 40CrNiMoA come materiale del paese principale.

Mr. Nick Sun     [email protected]