Kunyoosha Boliti ya Kubeba kwa Kushona dhidi ya Kinu cha Torque: Ni Njia Gani Hutoa Upakiaji wa Awali Unaoendelea kwa Vigeu vya Majembe vya Kuchimba?

Kwa Nini Uthabiti wa Upakiaji wa Bolt Kabla ya Kujazwa Ni Muhimu kwa Beari za Kushona: Tatizo la Upakiaji Usio sawa Hakuna Anayeona Hadi Kushindwa kwa Beari

Nimebuni mifumo ya kuendesha mashine za kushona katika Yining Hydraulic kwa miaka kumi na tano, na viungo vya boliti za kubeba mashine za kushona ndipo ninapoona pengo kubwa zaidi kati ya nia ya vipimo na utekelezaji wa uwanja.Kifaa cha kushona kwenye jembe la kuchimba lenye ujazo wa tani 200 hufungwa kwa boliti 40-60 zenye nguvu ya juu (kawaida M42-M56, Daraja la 10.9 au 12.9) zilizopangwa katika muundo wa boliti za duara zenye kipenyo cha mita 2-3.Kila boliti lazima idumishe mzigo maalum wa awali — kwa kawaida 60-70% ya mzigo wa kuzuia boliti, unaolingana na 400-600 kN kwa boliti ya Daraja la M48 10.9 — ili kuzuia mbio za kubeba kutoka kwenye uso wa kupachika chini ya wakati wa kupindua unaozalishwa wakati kichocheo cha koleo kimejaa na kupanuliwa kikamilifu. Ikiwa mzigo wa awali haupatani, mbio za kubeba hupata shinikizo la mguso lisilo sawa, na mbio huharibika ndani ya eneo hilo chini ya mzigo — na kuunda hali inayoitwa "brinelling" ambapo vipengele vinavyozunguka huingia kwenye uso wa mbio, na kuanzisha mgawanyiko unaoendelea hadi kushindwa kwa beba kamili ndani ya saa 2,000-5,000 za uendeshaji.

Tatizo la uthabiti wa mzigo kabla: mbinu za bisibisi za torque hutumia torque kwenye kichwa cha bolti au nati, na uhusiano kati ya torque iliyotumika na mvutano wa bolti unaotokana hutegemea mgawo wa msuguano katika violesura viwili - mguso wa uzi na mguso wa chini ya kichwa (au chini ya nati).Uhusiano wa mvutano wa torque: T = K × F × d, ambapo T hutumika torque, K ni kipengele cha nati (kawaida 0.15-0.22 kwa nyuzi za chuma zilizolainishwa), F ni mvutano wa boliti unaotokana, na d ni kipenyo cha kawaida cha boliti. Tatizo ni kwamba K si thabiti — hutofautiana kati ya boliti kulingana na umaliziaji wa uso wa uzi, hali ya kulainisha, kama boliti imewahi kulainisha hapo awali (nyuzi zilizotumika tena zina thamani ya juu ya K kwa sababu udhaifu wa uso umebanwa), na kama kuna uchafu kwenye nyuzi.Makadirio yanayofaa ya tofauti ya K katika hali ya uwanja ni +/-15-25%, ambayo hutafsiriwa moja kwa moja kuwa tofauti ya +/-15-25% katika upakiaji wa awali wa boliti kwa torque ile ile iliyotumika.Kwa boliti inayohitaji upakiaji wa awali wa kN 500 na K ya 0.18 kwa d ya 48mm: T = 0.18 × 500,000 × 0.048 = 4,320 Nm. Ikiwa K inatofautiana kati ya 0.15 na 0.22 kwenye duara la boliti, torque hiyo hiyo ya 4,320 Nm hutoa upakiaji wa awali kuanzia 410 kN hadi 600 kN — mtawanyiko wa 46% kati ya boliti zilizolegea na zilizobana zaidi. Kulingana naVDI 2230viwango vya hesabu vya viungo vya boliti vya kimfumo, kukaza kunakodhibitiwa na torque hufikia mtawanyiko wa awali wa +/-25-35% hata chini ya hali ya maabara inayodhibitiwa, na hali ya uwanja kwa kawaida huongeza hii hadi +/-35-50%.

Mvutano wa Boliti ya Hydraulic: Jinsi Kunyoosha Moja kwa Moja Kunavyoondoa Kigezo cha Msuguano

Mvutano wa boliti za majimaji hupita ubadilishaji wa torque-to-tension kabisa kwa kutumia shinikizo linalojulikana la majimaji kwenye kivuta mvutano kinachovuta moja kwa moja kwenye stud ya boliti, na kuinyoosha kwa njia ya elastic.Kivutanishi kina silinda ya majimaji yenye kivutanishi chenye nyuzi kinachofunga kwenye kiendelezi cha boliti (boliti lazima iwe na urefu wa uzi ulio wazi juu ya nati sawa na angalau kipenyo kimoja cha boliti ili kivutanishi kiweze kushika), daraja linalobeba dhidi ya uso wa kiungo, na soketi inayoruhusu nati kugeuzwa chini kwa mkono baada ya boliti kunyooshwa. Mfuatano wa uendeshaji: kivutanishi kimewekwa kwenye boliti, shinikizo la majimaji linatumika kwa thamani maalum (inayoweza kuhesabiwa kutoka eneo la pistoni linalofaa la kivutanishi), boliti inanyooshwa kwa elastic (0.1-0.3mm ya urefu kwa boliti za kawaida za kubeba slewing), nati inageuzwa chini ikiwa imebana kwa kidole kwa kutumia soketi kupitia mwili wa kivutanishi, shinikizo la majimaji linatolewa, na boliti inajaribu kurudi kwenye urefu wake wa asili - lakini nati inaizuia, na kuunda upakiaji uliowekwa awali kwenye boliti.

Usahihi wa upakiaji wa awali wa mvutano wa majimaji: +/-5-10%, ikilinganishwa na +/-25-35% kwa mbinu za bisibisi za torque.Usahihi unatokana na ukweli kwamba mvutano wa boliti unadhibitiwa na shinikizo la majimaji, ambalo hupimwa na kudhibitiwa kwa usahihi wa +/-1-2% na kipimo cha shinikizo au kipitisha sauti cha pampu ya mvutano. Moduli ya elastic ya boliti (moduli ya Young, 207 GPa kwa chuma cha aloi) ni thabiti ndani ya +/-2% kwa boliti kutoka kwa kundi moja la matibabu ya joto. Kigezo pekee ni urefu wa kubana unaofaa (urefu wa boliti kati ya nati na uzi wa kwanza unaobanwa), ambao hutofautiana kwa +/-3-5% kulingana na kina cha ushiriki wa uzi na urefu wa mshiko wa boliti.Hitilafu iliyobaki katika upakiaji wa awali ulio na mvutano inatoka vyanzo viwili:(1) kulegeza boliti baada ya kutolewa kwa mvutano (kiungo hubana wakati kivutano kinapoondolewa, na kupunguza mvutano wa boliti kwa 5-10% — huhesabiwa kwa kutumia mvutano wa 5-10% wakati wa kupitisha mvutano), na (2) mwingiliano wa boliti iliyo karibu (boliti ya mvutano #2 hupunguza mvutano katika boliti #1 kwa 10-15% kwa sababu mvutano wa boliti #2 hubana zaidi kiungo, na kustarehesha boliti #1 — inayoshughulikiwa na kupitisha mvutano 3-4).ASME PCC-1Kwa miongozo ya kusanyiko la viungo vilivyofungwa, mvutano wa majimaji ndiyo njia inayopendelewa kwa viungo vilivyofungwa vyenye kipenyo kikubwa vinavyohitaji usahihi wa kupakia mapema wa +/-10% au zaidi.

Pasi za Mvutano: Itifaki ya Pasi 3-4 Hakuna Mtu Anayetaka Kufanya Lakini Kila Mtu Anazihitaji

Mvutano mmoja wa kupita — ambapo kila bolti hushinikizwa mara moja kuzunguka duara — hutoa tofauti za upakiaji wa awali wa 30-50% kwa sababu kila bolti inayofuata inayoshinikizwa hushinikiza kiungo na kulegeza bolti zilizoshinikizwa hapo awali.Utaratibu: wakati bolti #1 imeshinikizwa hadi 500 kN, hushinikiza kiungo karibu na bolti #1. Wakati bolti #2 (karibu na bolti #1) imeshinikizwa, mgandamizo wa ziada wa kiungo katika eneo kati ya bolti #1 na #2 husababisha unene wa kiungo katika eneo la kubana la bolti #1 kupungua kidogo - kupunguza mvutano wa bolti #1 kwa takriban 10-15%. Kadri mvutano unavyoendelea kuzunguka duara, kila bolti hupoteza mvutano hatua kwa hatua, na bolti ya kwanza iliyoshinikizwa hupoteza zaidi - kwa kawaida huishia kwa 50-60% ya mvutano wake wa awali baada ya bolti zote kwenye duara kuwa zimeshinikizwa.

Itifaki sahihi ya mvutano: 3-4 hupita kuzunguka duara la boliti, huku mvutano wa kwanza ukiwa 50-60% ya mvutano wa mwisho ili kuweka kiungo, na mvutano unaofuata ukiwa 100% ya mvutano wa mwisho.Pasi 1: kaza boliti zote hadi 60% ya mzigo wa mwisho wa awali (km, 300 kN kwa vipimo vya 500 kN) — hii huweka sehemu ya kiungo na hupunguza athari ya kulegea katika pasi zinazofuata. Pasi 2: kaza boliti zote hadi mzigo wa mwisho wa awali wa 100% (500 kN). Pasi 3: kaza boliti zote hadi mzigo wa mwisho wa awali wa 100% — pasi hii kwa kawaida hurejesha mvutano wa 10-15% katika boliti za nusu ya kwanza zilizolegea wakati wa kupitisha 2, na athari ya kulegea katika kupitisha 3 hupunguzwa hadi 3-5% kwa sababu kiungo sasa kimekaa kikamilifu. Pasi 4 (hiari lakini inapendekezwa kwa viungo muhimu): kaza boliti tena hadi 100% na uthibitishe kwamba hakuna boliti inayopoteza mvutano wa zaidi ya 5% kati ya mvutano na kipimo cha uthibitishaji (kwa kutumia kipimo cha urefu wa boliti cha ultrasonic ikiwa kinapatikana). KatikaYining Hydraulic, taratibu zetu za usakinishaji wa kiendeshi cha kushona zinajumuisha itifaki ya lazima ya mvutano wa pasi 4 kwa viungo vyote vya boliti za kubeba slewing kwenye vifaa vya uchimbaji madini, na tunatoa pampu ya mvutano, kivutano, na nyaraka za utaratibu katika kila uwasilishaji wa kiendeshi cha kushona.

Maandalizi ya Bolt: Mambo Matatu Yanayobadilisha Utaratibu Kamili wa Mvutano Kuwa Kiungo Kilichoshindwa

Hata kwa mvutano wa majimaji, vipengele vitatu vya utayarishaji wa boliti vinaweza kupunguza mzigo halisi wa awali hadi 50-70% ya thamani iliyobainishwa, na vyote vitatu kwa kawaida hupuuzwa wakati wa usakinishaji wa shambani.Jambo la kwanza: ulainishaji wa uzi — nyuzi za boliti na uso wa kubeba nati lazima zilainishwe na mafuta yaliyobainishwa (kawaida molybdenum disulfidi paste, kiwanja cha kuzuia kukamata, au mafuta yaliyopendekezwa na mtengenezaji wa boliti) ili kufikia msuguano thabiti wa uzi wakati wa mvutano. Nyuzi kavu au nyuzi zilizolainishwa na mafuta tofauti na yaliyobainishwa hubadilisha mgawo wa msuguano na kubadilisha upinzani wa kukimbia kwa nati, na kusababisha nati kupumzika kidogo wakati wa kutolewa kwa mvutano. Jambo la pili: urefu wa mshiko wa boliti — sehemu isiyo na uzi ya boliti kati ya kichwa na uzi wa kwanza ulioshikamana lazima iwe angalau mara 3-4 ya kipenyo cha boliti ili boliti inyooke kwa unyumbufu na kiwango sahihi cha chemchemi. Boliti yenye urefu wa mshiko wa chini ya mara 2 ya kipenyo ina kiwango cha juu sana cha chemchemi, ikimaanisha inahitaji nguvu zaidi ya mvutano kwa urefu sawa na ni nyeti zaidi kwa kulegea. Jambo la tatu: ulaini wa uso wa viungo — nyuso za kupachika chini ya kichwa cha boliti na nati lazima ziwe tambarare ndani ya 0.1mm juu ya kipenyo cha kuzaa. Sehemu isiyo tambarare husababisha msongo wa kupinda kwenye boliti pamoja na msongo wa mvutano, hivyo kupunguza ufanisi wa boliti kupakia mapema na muda wa uchovu kwa 30-50%.

Uthibitishaji baada ya mvutano: upakiaji wa awali wa boliti unaweza kuthibitishwa kwa kupima urefu wa boliti kwa kutumia kipimo cha boliti cha ultrasonic (mbinu ya mapigo-mwangwi, kupima muda wa kurudi na kurudi wa mapigo ya ultrasonic kupitia urefu wa boliti).Kipimo cha urefu kabla na baada ya mvutano hutoa mvutano halisi wa boliti, ambao huzidishwa na eneo la sehemu mtambuka ya boliti na moduli ya Young hutoa mzigo halisi wa awali. Hii ndiyo njia pekee ya kipimo cha moja kwa moja cha mzigo wa awali wa boliti uliowekwa — kipimo cha torque (kuangalia torque ya kuvunjika) hakihusiani na mzigo wa awali mara tu boliti ikiwa imeshinikizwa kwa sababu msuguano tuli (torque ya kuvunjika) ni kubwa kuliko msuguano unaobadilika wakati wa kukaza.Yining Hydraulic, tunapendekeza uthibitishaji wa urefu wa boliti za ultrasonic kwa boliti za fani za kushona kwenye majembe ya kuchimba madini yenye kipenyo cha turntable kinachozidi mita 2.5, ambapo upakiaji wa awali usio thabiti husababisha upakiaji wa mbio za fani usio sawa ambao hauwezi kugunduliwa hadi fani ianze kuharibika. Tazama pia mwongozo wetu kuhusuujumuishaji na upachikaji wa sanduku la gia la kushonakwa mwongozo wa ziada wa viungo vilivyofungwa.

Marejeleo ya Nje: Hesabu ya Pamoja ya VDI 2230 Bolt · Viungo vya Bolti vya ASME PCC-1 · Uainishaji wa DNV · Mifumo ya Hydraulic ya ISO 4413 · SAE Kimataifa · Viwango vya AGMA · Sheria za ABS

Tahadhari moja ya mwisho kutoka kwa miaka kumi na tano ya kuanza kwa uendeshaji wa slewing: usitumie tena boliti za fani za slewing baada ya kuondolewa. Boliti zilizowekwa kabla ya kupakia kikamilifu hupitia mabadiliko ya plastiki katika nyuzi chache za kwanza zilizounganishwa, na kuongeza mvutano wa boliti iliyotumika hutoa mabadiliko yasiyotabirika ya awali - kwa kawaida chini ya 15-25% kuliko boliti mpya kwa shinikizo lile lile la mvutano - kwa sababu eneo la mabadiliko ya plastiki limeongeza urefu mzuri wa kubana.

Kwa vipimo vya boliti za fani ya kushona, mapendekezo ya vifaa vya kukaza, au uthibitishaji wa muundo maalum wa boliti, wasiliana na timu yetu ya uhandisi katika Yining Hydraulic — tuna vifaa vya kukaza na nyaraka za utaratibu tayari kwa modeli yako maalum ya kiendeshi cha kukaza.