Roller zəncirinin deformasiyasını azaltmaq üçün qaynaq qurğusunu necə dizayn etmək olar?

Roller zəncirinin deformasiyasını azaltmaq üçün qaynaq qurğusunu necə dizayn etmək olar?

Roller zəncir istehsalında qaynaq halqaları birləşdirmək və zəncirin möhkəmliyini təmin etmək üçün vacib bir prosesdir. Lakin qaynaq zamanı istilik deformasiyası tez-tez davamlı bir problemə çevrilir və məhsulun dəqiqliyinə və performansına təsir göstərir. Deformasiyaya uğramışdiyircəkli zəncirlərhalqa əyilməsi, qeyri-bərabər addım və uyğunsuz zəncir gərginliyi kimi problemlər yarada bilər. Bu problemlər yalnız ötürmə səmərəliliyini azaltmır, həm də aşınmanı artırır, xidmət müddətini qısaldır və hətta avadanlığın sıradan çıxmasına səbəb olur. Deformasiyanı idarə etmək üçün əsas vasitə kimi qaynaq qurğularının dizaynı diyircəkli zəncir qaynağının keyfiyyətini birbaşa müəyyən edir. Bu məqalə diyircəkli zəncir qaynağı deformasiyasının kök səbəblərini araşdıracaq və istehsal mütəxəssisləri üçün praktik texniki həllər təqdim edərək elmi qurğu dizaynı vasitəsilə deformasiya nəzarətinə necə nail olmağı sistematik şəkildə izah edəcək.

Əvvəlcə başa düşün: diyircəkli zəncir qaynağı deformasiyasının kök səbəbi nədir?

Bir qurğu dizayn etməzdən əvvəl, əvvəlcə diyircəkli zəncir qaynaq deformasiyasının əsas səbəbini - qeyri-bərabər istilik girişi və qeyri-kafi məhdudlaşdırma nəticəsində yaranan gərginliyin buraxılmasını başa düşməliyik. Diyircəkli zəncir birləşmələri adətən xarici və daxili lövhələrdən, sancaqlardan və vtulkalardan ibarətdir. Qaynaq zamanı lokal isitmə əsasən lövhələr, sancaqlar və vtulkalar arasındakı birləşməyə tətbiq olunur. Bu proses zamanı deformasiyanın əsas səbəbləri aşağıdakı kimi ümumiləşdirilə bilər:

Balanssız istilik gərginliyi paylanması: Qaynaq qövsünün yaratdığı yüksək temperatur metalın lokal şəkildə sürətlə genişlənməsinə səbəb olur, ətrafdakı isidilməmiş sahələr isə aşağı temperatur və daha yüksək sərtlik səbəbindən məhdudlaşdırıcı rol oynayır, qızdırılan metalın sərbəst genişlənməsinin qarşısını alır və sıxılma gərginliyi yaradır. Soyuma zamanı qızdırılan metal büzülür və ətrafdakı sahələr buna mane olur və bu da dartılma gərginliyinə səbəb olur. Gərginlik materialın axıcılıq nöqtəsini aşdıqda, əyilmiş halqalar və səhv düzülmüş sancaqlar kimi daimi deformasiyalar baş verir.

Komponent yerləşdirmə dəqiqliyinin qeyri-kafi olması: Roller zəncirinin addımı və halqa paralelliyi əsas dəqiqlik göstəriciləridir. Əgər armaturda komponent yerləşdirmə istinadı qaynaqdan əvvəl aydın deyilsə və sıxma qüvvəsi qeyri-sabitdirsə, qaynaq zamanı istilik gərginliyinin təsiri altında komponentlər yan və ya uzununa uyğunsuzluğa meylli olur və bu da addım sapmalarına və halqanın təhrifinə səbəb olur. Qaynaq ardıcıllığı ilə armatur arasında zəif uyğunluq: Düzgün olmayan qaynaq ardıcıllığı iş parçasında istilik yığılmasına səbəb ola bilər və lokal deformasiyanı daha da artıra bilər. Əgər armatur qaynaq ardıcıllığına əsaslanan dinamik məhdudiyyətlər təmin edə bilmirsə, deformasiya daha da ağırlaşacaq.

İkincisi, qaynaq qurğusunun dizaynının əsas prinsipləri: dəqiq yerləşdirmə, sabit sıxma və çevik istilik yayılması.

Rolik zəncirlərinin struktur xüsusiyyətləri (çoxlu komponentlər və nazik, asanlıqla deformasiyaya uğrayan zəncir lövhələri) və qaynaq tələbləri nəzərə alınmaqla, armatur dizaynı mənbədə deformasiyanı idarə etmək üçün üç əsas prinsipə uyğun olmalıdır:

1. Vahid Məlumat Prinsipi: Əsas Dəqiqlik Göstəricilərindən Mövqeləndirmə Məlumatı kimi İstifadə

Rolik zəncirlərinin əsas dəqiqliyi meydança dəqiqliyi və zəncir lövhəsinin paralelliyidir, buna görə də armatur yerləşdirmə dizaynı bu iki göstəriciyə diqqət yetirməlidir. Klassik "bir müstəvi, iki sancaqlı" yerləşdirmə metodu tövsiyə olunur: zəncir lövhəsinin düz səthi əsas yerləşdirmə səthi kimi xidmət edir (üç dərəcə sərbəstliyi məhdudlaşdırır) və iki yerləşdirmə sancağı, sancaq dəlikləri ilə birləşərək (müvafiq olaraq iki və bir dərəcə sərbəstliyi məhdudlaşdırır) tam yerləşdirməyə nail olur. Uzunmüddətli istifadədən sonra belə yerləşdirmə dəqiqliyinin qorunub saxlanılmasını təmin etmək üçün yerləşdirmə sancaqları aşınmaya davamlı ərintili poladdan (məsələn, Cr12MoV) hazırlanmalı və söndürülməlidir (sərtlik ≥ HRC58). Qaynaq zamanı sıxışdırmanı asanlaşdırmaq və komponentlərin hərəkətinin qarşısını almaq üçün yerləşdirmə sancaqları ilə zəncir lövhəsinin sancaq dəlikləri arasındakı boşluq 0,02-0,05 mm arasında saxlanılmalıdır.

2. Sıxma Qüvvəsinin Uyğunlaşma Prinsipi: “Kifayət qədər və zərərsiz”

Deformasiyanın qarşısının alınması və zədələnmənin qarşısının alınması üçün sıxma qüvvəsinin dizaynı çox vacibdir. Həddindən artıq sıxma qüvvəsi zəncir lövhəsinin plastik deformasiyasına səbəb ola bilər, çox az qüvvə isə qaynaq gərginliyinə mane ola bilər. Aşağıdakı dizayn mülahizələrinə əməl edilməlidir:

Sıxma nöqtəsi müvafiq şəkildə yerləşdirilməlidir: qaynaq sahəsinə yaxın (qaynaqdan ≤20 mm) və zəncir lövhəsinin sərt bir hissəsində (məsələn, sancaq dəliyinin kənarına yaxın) yerləşdirilməlidir ki, zəncir lövhəsinin ortasında təsir edən sıxma qüvvəsinin yaratdığı əyilmənin qarşısını alın. Tənzimlənən Sıxma Qüvvəsi: Zəncir qalınlığına (adətən 3-8 mm) və materiala (əsasən 20Mn və 40MnB kimi ərintili struktur poladlara) əsasən müvafiq sıxma metodunu seçin. Bu üsullara pnevmatik sıxma (kütləvi istehsal üçün uyğundur, sıxma qüvvəsi təzyiq tənzimləyicisi vasitəsilə tənzimlənir, 5-15N arasında dəyişir) və ya vintli sıxma (kiçik partiyalı fərdiləşdirmə üçün uyğundur, sabit sıxma qüvvəsi ilə) daxildir.
Çevik Sıxma Təması: Sıxma bloku ilə zəncir arasındakı təmas sahəsinə poliuretan contası (2-3 mm qalınlığında) tətbiq olunur. Bu, sürtünməni artırır və eyni zamanda sıxma blokunun zəncir səthinə girməsinin və ya cızılmasının qarşısını alır.

3. İstilik Yayılması Sinerji Prinsipi: Qısqac və Qaynaq Prosesi Arasında Termal Uyğunluq

Qaynaq deformasiyası əsasən qeyri-bərabər istilik paylanmasından qaynaqlanır. Buna görə də, sıxac köməkçi istilik yayılmasını təmin etməli və "aktiv istilik yayılması və passiv istilik keçiriciliyi" ikili yanaşması vasitəsilə istilik gərginliyini azaltmalıdır. Passiv istilik keçiriciliyi üçün armatur gövdəsi yüksək istilik keçiriciliyinə malik materialdan, məsələn, alüminium ərintisindən (istilik keçiriciliyi 202W/(m・K)) və ya mis ərintisindən (istilik keçiriciliyi 380W/(m・K)) hazırlanmalı, ənənəvi çuqundan (istilik keçiriciliyi 45W/(m・K)) istifadə edilməlidir. Bu, qaynaq sahəsində istilik keçiriciliyini sürətləndirir. Aktiv istilik yayılması üçün armaturun qaynaq nöqtəsinin yaxınlığında soyutma su kanalları dizayn edilə bilər və istilik mübadiləsi vasitəsilə yerli istiliyi aradan qaldırmaq üçün dövran edən soyutma suyu (suyun temperaturu 20-25°C-də idarə olunur) daxil edilə bilər və iş parçasının daha vahid soyumasını təmin edir.

Üçüncüsü, Roller Zəncirinin Deformasiyasını Azaltmaq üçün Qısqac Dizaynında Əsas Strategiyalar və Təfərrüatlar

Yuxarıda göstərilən prinsiplərə əsasən, dizaynımızı müəyyən strukturlara və funksiyalara yönəltməliyik. Aşağıdakı dörd strategiya faktiki istehsalda birbaşa tətbiq oluna bilər:

1. Modul Yerləşdirmə Quruluşu: Birdən çox Roller Zəncir Xüsusiyyətlərinə Uyğunlaşır, Yerləşdirmə Ardıcıllığını Təmin Edir

Diyircəkli zəncirlər müxtəlif spesifikasiyalarda olur (məsələn, 08A, 10A, 12A və s., addımlar 12,7 mm-dən 19,05 mm-ə qədər dəyişir). Hər spesifikasiya üçün ayrıca bir armatur dizayn etmək xərcləri və dəyişdirmə müddətini artıracaq. Modul yerləşdirmə komponentlərinin istifadəsini tövsiyə edirik: Yerləşdirmə sancaqları və blokları dəyişdirilə bilən və armatur bazasına boltlar vasitəsilə birləşdirilə bilən şəkildə hazırlanmışdır. Spesifikasiyaları dəyişdirərkən, sadəcə köhnə yerləşdirmə komponentini çıxarın və müvafiq addımla yenisini quraşdırın, bu da dəyişdirmə müddətini 5 dəqiqədən az müddətə endirir. Bundan əlavə, bütün modul komponentlərin yerləşdirmə məlumatları, müxtəlif spesifikasiyalara malik diyircəkli zəncirlər üçün ardıcıl yerləşdirmə dəqiqliyini təmin etmək üçün armatur bazasının məlumat səthi ilə uyğunlaşmalıdır.

2. Simmetrik Məhdudiyyət Dizaynı: Qaynaq Gərginliyinin "Qarşılıqlı Təsirini" Kompensasiya Etmək

Diyircəkli zəncir qaynağı çox vaxt simmetrik strukturları əhatə edir (məsələn, sancağın ikiqat zəncir lövhəsinə eyni vaxtda qaynaq edilməsi). Buna görə də, armatur gərginlikləri kompensasiya etməklə deformasiyanı minimuma endirmək üçün simmetrik məhdudlaşdırıcı dizayndan istifadə etməlidir. Məsələn, ikiqat zəncir lövhəsinin və sancağın qaynaq prosesi zamanı armatur simmetrik olaraq yerləşdirilməlidir və zəncirin hər iki tərəfində yerləşdirmə blokları və sıxıcı qurğular yerləşdirilməlidir ki, qaynaq zamanı istilik girişi və məhdudlaşdırıcı qüvvə sabit olsun. Bundan əlavə, qaynaq zamanı mərkəzdəki əyilmə gərginliyini azaltmaq üçün zəncirin ortasına, zəncir lövhələrinin müstəvisi ilə eyni səviyyədə köməkçi dayaq bloku yerləşdirilə bilər. Praktik məlumatlar göstərir ki, simmetrik məhdudlaşdırıcı dizayn diyircəkli zəncirlərdə addım sapmasını 30%-40% azalda bilər.

3. Dinamik İzləmə Sıxma: Qaynaq Zamanı Termal Deformasiyaya Uyğunlaşma

Qaynaq zamanı iş parçası istilik genişlənməsi və büzülməsi səbəbindən dəqiqəlik yerdəyişmələrə məruz qalır. Sabit sıxma metodu gərginlik konsentrasiyalarına səbəb ola bilər. Buna görə də, armatur dinamik izləmə sıxma mexanizmi ilə dizayn edilə bilər: yerdəyişmə sensoru (məsələn, 0,001 mm dəqiqliyə malik lazer yerdəyişmə sensoru) zəncir lövhəsinin deformasiyasını real vaxt rejimində izləyir və siqnalı PLC idarəetmə sisteminə ötürür. Daha sonra servo mühərrik müvafiq sıxma qüvvəsini qorumaq üçün sıxma blokunu mikro tənzimləmələr üçün (0-0,5 mm tənzimləmə diapazonu ilə) idarə edir. Bu dizayn xüsusilə qalın lövhəli diyircəkli zəncirlərin (qalınlığı ≥ 6 mm) qaynaqlanması üçün uyğundur və istilik deformasiyasının yaratdığı zəncir çatlamasının qarşısını effektiv şəkildə alır.

4. Qaynaqdan Qaçınma və Rəhbərlik Dizaynı: Dəqiq Qaynaq Yolunu Təmin Edir və İstilikdən Təsirlənən Zonanı Azaldır
Qaynaq zamanı qaynaq tapançasının hərəkət yolunun dəqiqliyi qaynaq keyfiyyətinə və istilik girişinə birbaşa təsir göstərir. Qurğu qaynaq tikişi üçün yayınma yivi və qaynaq tapançası üçün bələdçi ilə təchiz olunmalıdır. Qurğu ilə qaynaq tapançası arasında müdaxilənin qarşısını almaq üçün qaynaq tikişinin yaxınlığında U formalı yayınma yivi (qaynaq tikişindən 2-3 mm daha geniş və 5-8 mm dərinlikdə) yaradılmalıdır. Bundan əlavə, qaynaq tapançasının əvvəlcədən təyin edilmiş yol boyunca vahid hərəkətini təmin etmək üçün qurğunun üstünə bələdçi rels quraşdırılmalıdır (qaynaq sürəti 80-120 mm/dəq tövsiyə olunur), bu da qaynaq düzlüyünü və vahid istilik girişini təmin edir. Qaynaq sıçramasının qurğuya zərər verməsinin qarşısını almaq üçün yayınma yivə keramika izolyasiya materialı da yerləşdirilə bilər.

Dördüncüsü, Qurğu Optimallaşdırması və Yoxlanılması: Dizayndan Tətbiqə Qapalı Dövrə Nəzarəti

Yaxşı bir dizayn, həqiqətən tətbiq olunmazdan əvvəl optimallaşdırma və yoxlama tələb edir. Aşağıdakı üç addım qurğunun praktikliyini və etibarlılığını təmin edə bilər:

1. Sonlu Element Simulyasiya Təhlili: Deformasiyanın Proqnozlaşdırılması və Strukturun Optimallaşdırılması

Armatur istehsalından əvvəl, ANSYS və ABAQUS kimi sonlu element proqram təminatı istifadə edilərək istilik-struktur birləşmə simulyasiyaları aparılır. Rolik zəncir material parametrlərinin (məsələn, istilik genişlənmə əmsalı və elastik modul) və qaynaq prosesi parametrlərinin (məsələn, 180-220A qaynaq cərəyanı və 22-26V gərginlik) daxil edilməsi qaynaq zamanı armaturda və iş parçasında temperatur və gərginlik paylanmalarını simulyasiya edir və potensial deformasiya sahələrini proqnozlaşdırır. Məsələn, simulyasiya zəncir lövhəsinin ortasında həddindən artıq əyilmə deformasiyasını göstərirsə, armaturdakı müvafiq yerə əlavə dayaq əlavə edilə bilər. Gərginlik konsentrasiyası yerləşdirmə sancağında baş verərsə, sancağın file radiusu optimallaşdırıla bilər (R2-R3 tövsiyə olunur). Simulyasiya optimallaşdırması armaturun sınaq və səhv xərclərini azalda və inkişaf dövrünü qısalda bilər.

2. Sınaq Qaynaq Yoxlama: Kiçik Partiyalı Test və Təkrarlanan Düzəlişlər

Armatur istehsal edildikdən sonra, kiçik partiyalı sınaq qaynaq yoxlamasını aparın (tövsiyə olunur: 50-100 ədəd). Aşağıdakı göstəricilərə diqqət yetirin:

Dəqiqlik: Meydança sapmasını (≤0.1 mm olmalıdır) və zəncir lövhəsinin paralelliyini (≤0.05 mm olmalıdır) ölçmək üçün universal alət mikroskopundan istifadə edin;

Deformasiya: Zəncir lövhəsinin düzlüyünü skan etmək və qaynaqdan əvvəl və sonra deformasiyanı müqayisə etmək üçün koordinat ölçmə maşınından istifadə edin;

Sabitlik: 20 ədədi davamlı olaraq qaynaq etdikdən sonra, armaturun yerləşdirmə sancaqlarını və sıxma bloklarını aşınma üçün yoxlayın və sıxma qüvvəsinin sabit olduğundan əmin olun.

Sınaq qaynaq nəticələrinə əsasən, kütləvi istehsal tələblərinə cavab verənə qədər armatura sıxma qüvvəsinin tənzimlənməsi və soyutma kanalının yerinin optimallaşdırılması kimi təkrarlanan düzəlişlər edilir.

3. Gündəlik Baxım və Kalibrləmə: Uzunmüddətli Dəqiqliyin Təmin Edilməsi

Qurğu işə salındıqdan sonra müntəzəm texniki xidmət və kalibrləmə sistemi qurulmalıdır:

Gündəlik Baxım: Armatur səthindən qaynaq ləkələrini və yağ ləkələrini təmizləyin və sıxıcı qurğunun pnevmatik/hidravlik sistemlərində sızmaların olub olmadığını yoxlayın.

Həftəlik Kalibrləmə: Yerləşdirmə sancaqlarının yerləşdirmə dəqiqliyini kalibrləmək üçün ölçmə bloklarından və siferblat göstəricilərindən istifadə edin. Sapma 0,03 mm-dən çox olarsa, onları dərhal tənzimləyin və ya dəyişdirin.

Aylıq yoxlama: Soyuducu su kanallarının tıxanmalara görə yoxlanılması və köhnəlmiş poliuretan contaları və yerləşdirmə komponentləri dəyişdirilməsi.

Standartlaşdırılmış texniki xidmət vasitəsilə armaturun ömrü uzadıla bilər (adətən 3-5 ilə qədər) və uzunmüddətli istehsal zamanı effektiv deformasiya nəzarətini təmin edir.

Beşinci, Təcrübə Tədqiqatı: Ağır Maşınqayırma Şirkətində Qurğu Təkmilləşdirmə Təcrübələri

Ağır yüklü diyircəkli zəncirlər istehsalçısı (mədən maşınlarında istifadə olunur) qaynaqdan sonra zəncir birləşmələrində həddindən artıq deformasiya (≥0.3 mm) problemi ilə üzləşirdi və nəticədə məhsulun keyfiyyət göstəricisi yalnız 75% təşkil edirdi. Aşağıdakı armatur təkmilləşdirmələri sayəsində keçid göstəricisi 98%-ə yüksəldi:

Mövqeləndirmənin təkmilləşdirilməsi: Orijinal tək yerləşdirmə sancağı "ikiqat sancaq + düz səth" yerləşdirmə sistemi ilə əvəz edildi, boşluğu 0,03 mm-ə endirdi və hissənin yerdəyişməsi problemini həll etdi;

İstilik yayılmasının optimallaşdırılması: Armatur gövdəsi mis ərintisindən hazırlanmışdır və soyutma kanallarına malikdir, bu da qaynaq sahəsindəki soyutma sürətini 40% artırır;

Dinamik sıxma: Stress konsentrasiyasının qarşısını almaq üçün sıxma qüvvəsini real vaxt rejimində tənzimləmək üçün yerdəyişmə sensoru və servo sıxma sistemi quraşdırılıb;

Simmetrik məhdudiyyətlər: Qaynaq gərginliyini kompensasiya etmək üçün zəncirin hər iki tərəfinə simmetrik sıxıcı bloklar və dayaq blokları quraşdırılır.

Təkmilləşdirmələrdən sonra diyircəkli zəncirinin addım sapması 0,05 mm daxilində idarə olunur və təhrif ≤0,1 mm-dir və bu da müştərinin yüksək dəqiqlik tələblərinə tam cavab verir.

Nəticə: Armatur dizaynı diyircəkli zəncir qaynaq keyfiyyəti üçün "ilk müdafiə xətti"dir.

Rolikli zəncir qaynaq deformasiyasının azaldılması tək bir addımın optimallaşdırılması məsələsi deyil, qaynaq qurğusunun dizaynı əsas komponent olmaqla yerləşdirmə, sıxma, istilik yayılması, emal və texniki xidməti əhatə edən sistematik bir prosesdir. Vahid yerləşdirmə strukturundan tutmuş adaptiv sıxma qüvvəsinin idarə olunmasına və dinamik izləmənin çevik dizaynına qədər hər bir detal deformasiya effektinə birbaşa təsir göstərir.