50-65MK-Ⅱ Arbore principal al concasorului giratoriu

Clientul nostru, The Three Gorges, care are 2 seturi de concasoare rotative 50-65MK-Ⅱ. Acest model a fost pus în funcțiune în august 1999. După operațiune, toate unitățile au răspuns normal. Și datorită raportului său mare de zdrobire și productivității ridicate, a devenit principalul echipament pentru prelucrarea nisipului artificial și a pietrei în acest proiect. Cu toate acestea, unul dintre arborii principali ai concasorului s-a rupt în timpul operațiunii de zdrobire până la 14 noiembrie 2001. Timpul de funcționare teoretic a fost de doar doi ani și trei luni. Cu toate acestea, starea reală de producție a departamentului de proiect este aceea că două tipuri de echipamente sunt utilizate pe rând. Nu au alergat vreodată doi împreună. Prin urmare, un timp de funcționare teoretic mai realist ar trebui să fie mai mare de un an. Deși, conform contractului, perioada de garanție a angajamentului pentru axa principală a fabricii este de 18 luni, iar Departamentul de Proiect de Gresie din Trei Chei Xia'anxi a fost, de asemenea, implicat cu reprezentantul fabricii al Companiei Svedala de mai mult de 2 luni pe baza contractului, dar motivul final este Suficient și nu a reușit să obțină compensația fabricii. De fapt, în funcție de utilizarea multor tipuri de mașini similare în țară și în străinătate și remodelarea originală a dispozitivului din fabrică, arborele principal nu poate fi spart într-o perioadă atât de scurtă. Este evident și ușor de observat că arborele principal este fracturat anormal. În acest moment, era și momentul de vârf al turnării de beton a Barajului Trei Chei. După ce arborele principal al acestui întrerupător s-a rupt, starea celuilalt ne-a făcut să începem să ne îngrijorăm. În cazul în care celălalt are aceeași situație într-o perioadă scurtă de timp, atunci rezultatele pur și simplu nu sunt îndrăznite să ne imaginăm. Deoarece prețul de import al arborelui principal este de 2,3 milioane de yuani, iar perioada de livrare este, de asemenea, mai lungă (cel mai rapid este de 6 luni). Pe lângă defectele de proiectare ale arborelui principal în sine, departamentul de proiect a respins planul de import al arborelui principal, a decis să studieze capacitatea tehnică a organizației din Malaezia și să încerce posibilitatea producției sale naționale.
În dezmembrarea și inspecția ulterioară, am constatat că partea fracturată a arborelui principal a avut loc în zona de tranziție a arcului din diametrul arborelui superior Φ489 la diametrul arborelui Φ630, iar această zonă de tranziție a fost inițial un loc în care stresul ar trebui să fie relativ concentrat. Prin prelevarea unei mostre de fractură și analizarea acesteia prin microscopie electronică cu scanare, suprafața fracturii este fractura de oboseală cauzată de axul principal care atinge timpul efectiv pentru utilizarea sa, mai degrabă decât fractura fragilă cauzată de forța externă. După analiza și demonstrația noastră completă, am ajuns la concluzia că acest model este o modificare a ruptorului rotativ de tip 42-50. Cu excepția extinderii arborelui principal și a creșterii diametrului de avans, restul pozițiilor nu au fost modificate corespunzător. Prin urmare, din cauza creșterii diametrului furajului, raportul de zdrobire al mașinii este mai mare decât cel al tipului 42-50. Prin urmare, forța de strivire susținută de arborele principal a fost mărită, dar diametrul arborelui principal nu a fost mărit corespunzător. În același timp, pe măsură ce lungimea arborelui principal este prelungită, momentele momentelor încovoietoare la care punctul de rupere a arborelui principal crește în mod corespunzător. Din situația actuală a mișcării întrerupte, zona de tranziție a arcului principal a arborelui principal este zona în care momentul încovoietor al arborelui este cel mai mare și zona în care stresul este relativ concentrat. Prin urmare, este și cea mai slabă zonă a întregului arbore principal. Dacă arborele principal se rupe din cauza incapacității de a rezista forțelor externe, zona crăpată ar trebui să fie în zona slabă. Vezi poza următoare:

După ce am găsit motivul principal al fracturii arborelui principal, am început să studiem cum să reducem probabilitatea de rupere a arborelui principal. Pentru a preveni ruperea arborelui principal, pe lângă controlul diametrului de alimentare cu materie primă, creșterea rezistenței la încovoiere a arborelui principal și reducerea coeficientului de concentrare a tensiunilor arborelui principal care traversează zona arcului sunt două căi foarte eficiente. Pentru a crește rezistența la încovoiere a arborelui principal, în cazul în care lungimea arborelui principal nu poate fi schimbată, este necesară creșterea dimensiunii diametrului arborelui superior și a razei arcului de tranziție. Cu toate acestea, creșterea dimensiunii diametrului arborelui superior al arborelui principal va aduce o serie de probleme de asamblare a altor piese aferente, care de fapt nu vor funcționa. Prin urmare, este mai fezabilă creșterea dimensiunii colțului rotunjit al arcului de tranziție. Și pentru a reduce coeficienții în setul de tensiuni ale arborelui principal se poate face numai pe dimensiunea filetului arcului de tranziție. Teoretic, puteți îmbunătăți coeficientul de centralizare a tensiunii axei principale prin creșterea dimensiunii filetului arcului de încrucișare. Puteți ști doar dacă îl puteți îmbunătăți prin calcule detaliate; crește puterea zonei arcului de încrucișare a axei principale și reduce stresul pe suprafață. Și prin calculele noastre detaliate, am stabilit că putem crește dimensiunea arcului de trecere a arborelui principal de la R160mm la R285mm, fără a afecta asamblarea altor piese. Deoarece raportul r / d = 160/489 = 0,32> 0,25 dintre dimensiunea originală a filetului arcului rotund r la diametrul arborelui la capătul mic d al arborelui principal, se știe din Manualul de proiectare mecanică că atunci când r / d este mai mare de 0,25 Simpla creștere a dimensiunii filetului arcului de tranziție nu mai poate reduce coeficientul de efort la oboseală în această zonă. Prin urmare, creșterea dimensiunii colțului arcului de tranziție nu a schimbat situația tensiunii stabilite în zonă. Cu toate acestea, prin creșterea dimensiunii colțului rotunjit al arcului de traversare, dimensiunea secțiunii transversale radiale a arborelui principal poate fi mărită. Prin urmare, rezistența la încovoiere a arborelui principal poate fi îmbunătățită. Și prin creșterea rezistenței și a preciziei suprafeței zonei de trecere a arcului a arborelui principal, concentrația de tensiuni în zonă poate fi, de asemenea, redusă. În acest fel, rezistența la încovoiere a zonei de trecere a arcului a arborelui principal poate fi îmbunătățită, reducând astfel probabilitatea de fractură în această zonă.
Prin urmare, am decis să creștem dimensiunea colțului rotunjit al arcului de trecere a arborelui principal la R285 mm pentru a îmbunătăți rezistența la încovoiere și concentrația de tensiuni în zona arcului de traversare a arborelui principal și, în același timp, pentru a crește precizia arborelui principal. zona arcului de traversare.
Este ușor de observat că creșterea dimensiunii arborelui principal care traversează fileul arcului va crește cu siguranță rezistența la încovoiere a arborelui principal, astfel încât calculul de verificare detaliat al acestui articol este omis.
În plus, pentru a preveni fisurarea arborelui principal, se poate realiza și prin schimbarea materialului arborelui principal pentru a îmbunătăți proprietățile mecanice generale ale arborelui principal, astfel încât să se realizeze scopul de a îmbunătăți duritatea generală a arborelui principal și de a îmbunătăți. rezistența la încovoiere a arborelui principal. Apoi putem efectua analize de mostre și experimente cu privire la materialul și proprietățile mecanice ale arborelui principal fracturat și le putem compara cu proprietățile mecanice ale oțelurilor structurale aliate de diferite mărci din țară pentru a găsi materiale cu performanțe din ce în ce mai bune. Dacă poate fi găsit, atunci condițiile pentru producția țării puțului principal vor fi practic în vigoare.

Selecția materialului arborelui principal al concasorului giratoriu

Prin prelevarea de probe și analize chimice, principalele componente chimice sunt următoarele:

După verificarea „Manualului de proiectare mecanică” și compararea acestuia cu clasele noastre de oțel structural aliat autohton, compoziția sa chimică este similară cu 40CrMnMo.

Prin eșantionarea și efectuarea testelor de performanță mecanică, proprietățile mecanice reale ale arborelui principal al acestui concasor rotativ sunt după cum urmează:

După revizuirea „Manualului de proiectare mecanică” și consultarea producătorilor autohtoni relevanți, există în principal patru tipuri de materiale utilizate în puțurile principale ale tocătoarelor și ascensoarelor din țara noastră. Acestea sunt: ​​20CrNiMo, 40CrNiMoA, 40CrMnMo, 42CrMo. Au aceleași proprietăți mecanice ca și 42CrMo.

20CrNiMo are proprietăți mai bune de forjare și tratament termic. Când se utilizează procese de carburare și călire, poate avea caracteristicile unei tenacități bune, rezistență ridicată și rezistență la uzură a îmbinării cu rulmentul. Disjunctoarele rotative de tip mic sunt mai bine de utilizat. Acestea ar trebui folosite foarte rar în întrerupătoarele rotative de dimensiuni mari. În special, acest tip de structură cu o bucșă la capătul superior nu necesită neapărat utilizarea proceselor de cementare și călire.
40CrMnMo poate fi aplicat pe puțurile principale ale întrerupătoarelor și ascensoarelor mari. Are o întărire bună, rezistență ridicată și duritate. Dacă poate îndeplini standardele de performanță, ar trebui să fie o alegere bună. Cu toate acestea, acest material este extrem de sensibil la hidrogen și generează cu ușurință fragilizarea prin hidrogen, adică pete albe. Este extrem de greu de controlat în procesul de producție, deci este rar folosit;
42CrMo este utilizat pe scară largă în puțurile principale ale întrerupătoarelor și ascensoarelor mari. Are rezistență ridicată și duritate bună. Poate fi folosit pentru realizarea arborelui principal al ruptorului, dar duritatea sa este puțin mai mică decât 40CrNiMoA;
40CrNiMoA este, de asemenea, utilizat pe scară largă în puțurile principale ale întrerupătoarelor și ascensoarelor mari. Are o întărire bună, rezistență ridicată și duritate. Principalele proprietăți mecanice sunt mai bune decât arborele ruptorului original. Și procesul său de producție este matur, iar performanța mecanică este stabilă. Ar trebui să fie foarte corect să înlocuiți materialul original al arborelui.
Prin urmare, după analiza și comparația menționate mai sus și după consultarea experților relevanți, am ales în cele din urmă 40CrNiMoA ca material al țării principale.

Mr. Nick Sun     [email protected]