Бұрамалы мойынтірек болтын керу және момент кілті: тау-кен күрек айналмалы платформалары үшін алдын ала тұрақты жүктеуді қандай әдіс қамтамасыз етеді?

Неліктен болттың алдын ала жүктелу консистенциясы мойынтіректерді бұрау үшін маңызды: мойынтірек істен шыққанға дейін ешкім байқамайтын біркелкі емес жүктеме мәселесі

Мен Инин Гидравлика компаниясында он бес жыл бойы бұрылыс жетек жүйелерін жобалап келемін, ал бұрылыс мойынтіректерінің болт қосылыстарында спецификация мақсаты мен орындалу арасындағы ең үлкен алшақтықты көремін.200 тонналық тау-кен күрегінің айналмалы платформасындағы айналмалы мойынтірек диаметрі 2-3 метрлік дөңгелек болт үлгісінде орналасқан 40-60 жоғары беріктіктегі болттармен (әдетте M42-M56, 10.9 немесе 12.9 класы) бекітіледі.Әрбір болт күрек шүмегін толық жүктеп, созған кезде пайда болатын аударылу моментінің әсерінен мойынтірек сызығының бекіту бетінен көтерілуіне жол бермеу үшін белгіленген алдын ала жүктемені сақтауы керек — әдетте болттың төзімділік жүктемесінің 60-70%-ы, бұл M48 Class 10.9 болты үшін 400-600 кН-ға сәйкес келеді. Егер алдын ала жүктеме тұрақсыз болса, мойынтірек сызығында біркелкі емес жанасу қысымы пайда болады, ал сызық жүктеме әсерінен жергілікті деформацияланады — бұл «бринеллинг» деп аталатын жағдайды тудырады, мұнда домалау элементтері сызық бетін ойып, 2000-5000 жұмыс сағаты ішінде мойынтіректің толық істен шығуына әкелетін шиеленісті бастайды.

Алдын ала жүктеу консистенциясы мәселесі: момент кілті әдістері болт басына немесе гайкасына момент береді, ал қолданылатын момент пен нәтижесінде пайда болған болт керілуі арасындағы байланыс екі шекарадағы үйкеліс коэффициентіне — бұранданың жанасуына және бастың астындағы (немесе гайка астындағы) жанасуға байланысты.Момент-кернеу қатынасы: T = K × F × d, мұндағы T - берілетін момент, K - гайка коэффициенті (майланған болат бұрандалар үшін әдетте 0,15-0,22), F - алынған болт керілуі және d - номиналды болт диаметрі. Мәселе K тұрақты емес екендігінде — ол бұранда бетінің өңделуіне, майлау жағдайына, болт бұрын моменттелген бе (қайта пайдаланылған бұрандалардың K мәні жоғары, себебі беткі қисықтықтар тегістелген) және бұрандаларда қоқыс бар-жоғына байланысты болттар арасында өзгереді.Далалық жағдайларда K ауытқуының ақылға қонымды бағасы +/-15-25% құрайды, бұл бірдей қолданылған момент үшін болттың алдын ала жүктелуінің +/-15-25% ауытқуына тікелей аударылады.48 мм d кезінде 0,18 K бар 500 кН алдын ала жүктеуді қажет ететін болт үшін: T = 0,18 × 500 000 × 0,048 = 4320 Нм. Егер K шын мәнінде болт шеңбері бойынша 0,15 және 0,22 аралығында өзгерсе, сол 4320 Нм айналу моменті 410 кН-нан 600 кН-ға дейінгі алдын ала жүктеулерді тудырады — бұл ең бос және ең тығыз болттар арасындағы 46% айырмашылық. СәйкесVDI 2230Жүйелі болт қосылысын есептеу стандарттары бойынша, моментпен басқарылатын қатайту бақыланатын зертханалық жағдайларда да +/- 25-35% алдын ала жүктеме шашырауына қол жеткізеді, ал далалық жағдайлар әдетте бұл көрсеткішті +/- 35-50%-ға дейін арттырады.

Гидравликалық болтты керу: Тікелей созу үйкеліс айнымалысын қалай жояды

Гидравликалық болтты тарту болт шпилькасын тікелей тартып, оны серпімді түрде созатын кергіш құралға белгілі гидравликалық қысымды қолдану арқылы айналу моментінен керілуге ​​түрлендіруді толығымен айналып өтеді.Кергіш болт шпилькасының ұзартқышына бұрандамен бекітілетін бұрандалы тартқышы бар гидравликалық цилиндрден (кергіш ұсталуы үшін болттың гайкадан жоғары ашық бұранда ұзындығы кемінде бір болт диаметріне тең болуы керек), қосылыс бетіне тірелетін көпірден және болт созылғаннан кейін гайканы қолмен төмен бұрауға мүмкіндік беретін ұядан тұрады. Жұмыс реттілігі: кергіш болтқа орнатылады, гидравликалық қысым көрсетілген мәнге дейін қолданылады (кергіштің тиімді поршень аймағынан есептеледі), болт серпімді түрде созылады (әдеттегі айналмалы мойынтірек болттары үшін 0,1-0,3 мм ұзару), гайка кергіш корпусы арқылы ұяны пайдаланып саусақпен төмен бұрылады, гидравликалық қысым босатылады және болт бастапқы ұзындығына оралуға тырысады - бірақ гайка бұған кедергі келтіреді, болтта көрсетілген алдын ала жүктемені жасайды.

Гидравликалық керілудің алдын ала жүктеу дәлдігі: +/-5-10%, ал момент кілті әдістері үшін +/-25-35%.Дәлдік болттың керілуі гидравликалық қысыммен басқарылатындығынан туындайды, ол кергіш сорғының қысым өлшегіші немесе түрлендіргіші арқылы +/-1-2% дәлдікпен өлшенеді және реттеледі. Болттың серпімділік модулі (Юнг модулі, қорытпалы болат үшін 207 ГПа) бірдей термиялық өңдеу партиясынан алынған болттар үшін +/-2% шегінде тұрақты. Жалғыз айнымалы - тиімді қысқыш ұзындығы (гайка мен бірінші бекітілген бұранда арасындағы болттың ұзындығы), ол бұранданың бекітілу тереңдігі мен болт тұтқасының ұзындығына байланысты +/-3-5%-ға өзгереді.Кернеулі алдын ала жүктеудегі қалдық қате екі көзден туындайды:(1) керілуді босатқаннан кейін болттың босаңсуы (кергішті алып тастаған кезде қосылыс қысылады, бұл болттың керілуін 5-10%-ға төмендетеді — бұл керілу кезінде 5-10% артық керілуді қолдану арқылы есептеледі) және (2) көршілес болттың өзара әрекеттесуі (№2 керілу болты №1 болттағы керілуді 10-15%-ға төмендетеді, себебі №2 болттың керілуі қосылысты одан әрі қысады, №1 болтты босаңсытады — 3-4 керілу өткелімен шешіледі). ӘрASME PCC-1болтты қосылысты құрастыру нұсқауларына сәйкес, гидравликалық керу - алдын ала жүктеу дәлдігін +/- 10% немесе одан жоғары талап ететін үлкен диаметрлі болтты қосылыстар үшін қолайлы әдіс.

Шиеленісті пастар: ешкім жасағысы келмейтін, бірақ бәріне қажет 3-4 пас протоколы

Әрбір болт шеңбер бойымен бір рет тартылған кезде бір рет тартылатын өткізгіш алдын ала жүктеменің 30-50% ауытқуын тудырады, себебі әрбір келесі тартылған болт қосылысты қысып, бұрын тартылған болттарды босатады.Механизм: №1 болт 500 кН-ға дейін тартылған кезде, ол №1 болттың айналасындағы қосылысты жергілікті түрде қысады. №2 болт (№1 болтқа іргелес) тартылған кезде, №1 және №2 болттар арасындағы аймақтағы қосылыстың қосымша қысылуы №1 болттың қысу аймағындағы қосылыс қалыңдығының аздап төмендеуіне әкеледі, бұл №1 болттың тартылуын шамамен 10-15% төмендетеді. Шеңбер бойымен тартылу жүріп жатқанда, әрбір болт біртіндеп тартылуды жоғалтады, ал бірінші тартылған болт ең көп жоғалтады - әдетте шеңбердегі барлық болттар тартылғаннан кейін бастапқы тартылуының 50-60%-ында аяқталады.

Дұрыс керу хаттамасы: болт шеңбері бойымен 3-4 рет өту, бірінші өту қосылысты орнату үшін соңғы керілудің 50-60%-ында, ал кейінгі өтулер 100% соңғы керілуде.1-өту: барлық болттарды соңғы алдын ала жүктеудің 60%-ына дейін керіңіз (мысалы, 500 кН сипаттамасы үшін 300 кН) — бұл қосылысты ішінара бекітеді және кейінгі өтулердегі босаңсыту әсерін азайтады. 2-өту: барлық болттарды 100% соңғы алдын ала жүктеуге (500 кН) дейін керіңіз. 3-өту: барлық болттарды 100% соңғы алдын ала жүктеуге дейін қайта керіңіз — бұл өту әдетте 2-өту кезінде босаңсыған бірінші жарты болттардағы 10-15% керілуді қалпына келтіреді, ал 3-өтудегі босаңсыту әсері қосылыс енді толығымен бекітілгендіктен 3-5%-ға дейін төмендейді. 4-өту (міндетті емес, бірақ маңызды қосылыстар үшін ұсынылады): 100%-ға дейін қайта керіңіз және ешбір болттың керілу мен тексеру өлшемі арасында 5%-дан артық керілуді жоғалтпайтынын тексеріңіз (бар болса, ультрадыбыстық болттың созылу өлшегішін пайдаланыңыз).Инин гидравликасыБіздің бұрылыс жетегін орнату процедураларымызға тау-кен жабдықтарындағы барлық бұрылыс мойынтіректерінің болт қосылыстары үшін міндетті 4 өтпелі керу протоколы кіреді және біз әрбір бұрылыс жетегін жеткізу кезінде керу сорғысын, кергішті және процедура құжаттамасын ұсынамыз.

Болтты дайындау: мінсіз керу процесін сәтсіз қосылысқа айналдыратын үш фактор

Гидравликалық керілу кезінде де, болтты дайындаудың үш факторы нақты алдын ала жүктемені көрсетілген мәннің 50-70%-ына дейін төмендетуі мүмкін, және үшеуі де далалық орнату кезінде әдетте назардан тыс қалады.Бірінші фактор: бұранданы майлау — болт бұрандалары мен гайка мойынтірегінің беті керілу кезінде бұранда үйкелісін тұрақты ету үшін көрсетілген майлағышпен (әдетте молибден дисульфид пастасы, ілінуге қарсы қосылыс немесе болт өндірушісі ұсынған майлағыш) майлануы керек. Көрсетілгеннен басқа майлағышпен майланған құрғақ бұрандалар немесе бұрандалар үйкеліс коэффициентін өзгертеді және гайканың төмен түсу кедергісін өзгертеді, бұл керілуді босату кезінде гайканың ішінара босатылуына әкеледі. Екінші фактор: болт тұтқасының ұзындығы — болттың басы мен бірінші бекітілген бұранда арасындағы бұрандасыз сабы болттың диаметрінен кемінде 3-4 есе үлкен болуы керек, бұл болттың дұрыс серіппе жылдамдығымен серпімді созылуы үшін қажет. Диаметрінен 2 еседен аз тұтқа ұзындығы бар болттың серіппе жылдамдығы өте жоғары, яғни ол бірдей созылу үшін көбірек керілу күшін қажет етеді және босаңсуға сезімтал. Үшінші фактор: қосылыс бетінің тегістігі — болт басы мен гайканың астындағы бекіту беттері мойынтірек диаметрінен 0,1 мм шегінде тегіс болуы керек. Тегіс емес бет созылу кернеуінен басқа, болтта иілу кернеуін тудырады, бұл болттың тиімді алдын ала жүктеу және шаршау мерзімін 30-50%-ға қысқартады.

Кернеуден кейінгі тексеру: болттың алдын ала жүктелуін ультрадыбыстық болт өлшегішімен болттың созылуын өлшеу арқылы тексеруге болады (импульстік-жаңғырық әдісі, ультрадыбыстық импульстің болт ұзындығы арқылы өту уақытын өлшеу).Кернеуге дейін және кейін созылуды өлшеу нақты болттың деформациясын береді, ол болттың көлденең қимасының ауданына көбейтіледі және Янг модулі нақты алдын ала жүктемені береді. Бұл орнатылған болттың алдын ала жүктемесін өлшеудің жалғыз тікелей әдісі — бұрау моментін өлшеу (бөліну моментін тексеру) бұранда тартылғаннан кейін алдын ала жүктемемен корреляцияланбайды, себебі статикалық үйкеліс (бөліну моменті) тарту кезінде динамикалық үйкеліске қарағанда жоғары.Инин гидравликасы, біз айналмалы табақ диаметрі 2,5 метрден асатын тау-кен күректеріндегі мойынтірек болттары үшін ультрадыбыстық болттардың созылуын тексеруді ұсынамыз, мұнда алдын ала біркелкі емес жүктеме мойынтіректердің істен шығуы басталғанға дейін анықталмайтын біркелкі емес мойынтірек жарысының жүктемесіне әкеледі. Сондай-ақ, біздің нұсқаулықты қараңыз.айналмалы беріліс қорабын біріктіру және орнатуқосымша болтпен бекітілген қосылыс бағыттау үшін.

Сыртқы сілтемелер: VDI 2230 болт қосылысын есептеу · ASME PCC-1 болтты қосылыстары · DNV жіктелуі · ISO 4413 Гидравликалық жүйелер · SAE International · AGMA стандарттары · ABS ережелері

Он бес жылдық айналмалы жетектерді іске қосудан кейінгі соңғы ескерту: айналмалы мойынтірек болттарын алып тастағаннан кейін оларды ешқашан қайта пайдаланбаңыз. Толық алдын ала жүктеуге ұшыраған болттар алғашқы бірнеше қосылған бұрандаларда пластикалық деформацияға ұшырайды, ал пайдаланылған болтты қайта тарту болжанбайтын алдын ала жүктеуді тудырады - әдетте сол тарту қысымы үшін жаңа болтқа қарағанда 15-25% төмен - себебі пластикалық деформация аймағы тиімді қысқыш ұзындығын арттырды.

Айналмалы мойынтірек болттарының сипаттамалары, кергіш жабдықтардың ұсыныстары немесе тапсырыс бойынша болт қосылысының дизайнын тексеру үшін Yining Hydraulic компаниясының инженерлік тобына хабарласыңыз — бізде сіздің нақты айналмалы жетек моделіңізге арналған кергіш жабдықтар мен процедуралық құжаттама дайын.