Падыходны дыяпазон тэмператур для вымярэння цвёрдасці ролікавых ланцугоў

Падыходны дыяпазон тэмператур для вымярэння цвёрдасці ролікавых ланцугоў

У галіне прамысловай вытворчасці і механічных перадач ролікавы ланцуг з'яўляецца ключавым кампанентам трансмісіі, і яго прадукцыйнасць непасрэдна звязана з эфектыўнасцю працы і тэрмінам службы механічнага абсталявання. Цвёрдасць з'яўляецца важным паказчыкам прадукцыйнасці ролікавага ланцуга, які ўплывае на зносаўстойлівасць, супраціў стомленасці і агульную трываласць ролікавага ланцуга. Каб дакладна ацаніць цвёрдасць ролікавага ланцуга і гарантаваць, што ён можа адпавядаць патрабаванням выкарыстання ў розных умовах працы, вымярэнне цвёрдасці стала неад'емным звяном у вытворчасці ролікавых ланцугоў, кантролі якасці і навуковых даследаваннях. Для забеспячэння дакладнасці і надзейнасці вынікаў вымярэння цвёрдасці вельмі важна ўдакладніць прыдатны дыяпазон тэмператур для вымярэння цвёрдасці ролікавага ланцуга. Зыходзячы з асноўных прынцыпаў вымярэння цвёрдасці ролікавага ланцуга, у гэтай працы будзе падрабязна даследаваны ўплыў тэмпературы на вынікі вымярэння цвёрдасці і аб'яднаны адпаведныя стандарты і эксперыментальныя даследаванні для аналізу і вызначэння адпаведнага дыяпазону тэмператур для вымярэння цвёрдасці ролікавага ланцуга, з мэтай даць каштоўную інфармацыю для вытворцаў ролікавых ланцугоў, агенцтваў па кантролі якасці і адпаведных спецыялістаў.

1. Асноўныя прынцыпы вымярэння цвёрдасці ролікавых ланцугоў
Цвёрдасць адносіцца да здольнасці матэрыялу супраціўляцца ўцісканню цвёрдых прадметаў у яго паверхню і з'яўляецца важным паказчыкам для вымярэння цвёрдасці матэрыялу. Для вымярэння цвёрдасці ролікавага ланцуга звычайна выкарыстоўваецца цвёрдамер па Роквелу, які выкарыстоўвае алмазны або карбідны індэнтар для ўціскання індэнтара ў паверхню праверанай часткі ролікавага ланцуга пад зададзенай нагрузкай і вызначае яго значэнне цвёрдасці шляхам вымярэння глыбіні ўціскання. Цвёрдамер па Роквелу мае перавагі прастаты эксплуатацыі, высокай эфектыўнасці і малой глыбіні ўціскання і падыходзіць для вымярэння цвёрдасці дэталяў малога і сярэдняга памеру, якія вырабляюцца партыямі, такіх як ролікавыя ланцугі.
Ролікавы ланцуг у асноўным складаецца з унутранай пласціны ланцуга, вонкавай пласціны ланцуга, пальца, гільзы і роліка, і патрабаванні да цвёрдасці кожнага кампанента розныя. Напрыклад, пальцавы палец і гільза, як ключавыя часткі трансмісіі ролікавага ланцуга, павінны мець больш высокую цвёрдасць для павышэння іх зносаўстойлівасці і ўстойлівасці да стомленасці. Як правіла, павярхоўная цвёрдасць пальцавага палец і гільзы павінна быць у межах ад HRC30 да HRC40, у той час як цвёрдасць унутранай і вонкавай пласцін ланцуга адносна нізкая, звычайна паміж HRC20 і HRC30. Дзякуючы разумнаму праектаванню і кантролю цвёрдасці можна забяспечыць добрую прадукцыйнасць счаплення і працяглы тэрмін службы ролікавага ланцуга падчас перадачы.

2. Уплыў тэмпературы на выпрабаванне цвёрдасці ролікавых ланцугоў
Тэмпература з'яўляецца важным фактарам, які ўплывае на цвёрдасць матэрыялаў. Пры змене тэмпературы мікраструктура і фізічныя ўласцівасці матэрыялу ролікавага ланцуга адпаведна змяняюцца, што прыводзіць да змены яго цвёрдасці. Падчас выпрабавання на цвёрдасць уплыў тэмпературы на вынікі выпрабаванняў на цвёрдасць ролікавага ланцуга ў асноўным адлюстроўваецца ў наступных аспектах:
(I) Змены ў мікраструктуры матэрыялаў
Цвёрдасць металічных матэрыялаў у значнай ступені залежыць ад іх мікраструктуры. У якасці прыкладу возьмем легаваную сталь, якая звычайна выкарыстоўваецца ў ролікавых ланцугах. Металаграфічная структура легаванай сталі будзе змяняцца пры розных тэмпературах. Напрыклад, пры больш нізкіх тэмпературах ферыт, перліт і іншыя структуры ў легаванай сталі адносна стабільныя, а цвёрдасць матэрыялу ў асноўным вызначаецца яго хімічным складам і металаграфічнай структурай. Аднак, калі тэмпература павышаецца, хуткасць дыфузіі атамаў вугляроду і легіруючых элементаў у легаванай сталі паскараецца, што можа выклікаць рост зерняў і структурныя пераўтварэнні ўнутры матэрыялу. Гэтыя змены ў мікраструктуры будуць непасрэдна ўплываць на цвёрдасць матэрыялу, выклікаючы адхіленні ў выніках выпрабаванняў на цвёрдасць. У цэлым, цвёрдасць матэрыялу будзе памяншацца з павышэннем тэмпературы. Гэта адбываецца таму, што павышэнне тэмпературы аслабляе сілу атамных сувязяў унутры матэрыялу, палягчаючы рух дыслакацый, што прыводзіць да зніжэння здольнасці матэрыялу супраціўляцца пранікненню цвёрдых прадметаў.
(II) Дакладнасць цвёрдамеру
Як дакладны вымяральны прыбор, дакладнасць цвёрдамеру залежыць ад тэмпературы навакольнага асяроддзя. Індэнтар, спружына, мікраметрычны механізм і іншыя часткі цвёрдамеру выраблены з металічных матэрыялаў. Змены тэмпературы выклікаюць цеплавое пашырэнне або сцісканне гэтых частак, тым самым змяняючы геаметрыю індэнтара, калянасць спружыны і дакладнасць мікраметрычнага механізму. Напрыклад, пры павышэнні тэмпературы навакольнага асяроддзя індэнтар цвёрдамеру можа нязначна пашырыцца, што прывядзе да павелічэння значэння вымярэння глыбіні ўціскання і зніжэння вымеранага значэння цвёрдасці; і наадварот, пры зніжэнні тэмпературы навакольнага асяроддзя індэнтар сціскаецца, значэнне вымярэння глыбіні ўціскання памяншаецца, а вымеранае значэнне цвёрдасці павышаецца. Акрамя таго, змены тэмпературы таксама могуць паўплываць на стабільнасць паказанняў цвёрдамеру, што прывядзе да дрэннай паўтаральнасці і ўзнаўляльнасці вынікаў выпрабаванняў. Таму пры выкарыстанні цвёрдамеру для правядзення выпрабаванняў на цвёрдасць ролікавых ланцугоў пры розных тэмпературных умовах, цвёрдамер неабходна адкалібраваць і адрэгуляваць, каб забяспечыць дакладнасць вынікаў вымярэнняў.
(III) Цеплавое пашырэнне кампанентаў ролікавага ланцуга
Змены тэмпературы выклікаюць цеплавое пашырэнне або сцісканне розных кампанентаў ролікавага ланцуга, што ўплывае на становішча і значэнне вымярэння цвёрдасці. Унутраная злучальная пласціна, знешняя злучальная пласціна, палец, гільза і ролік ролікавага ланцуга маюць розныя каэфіцыенты цеплавога пашырэння пры розных тэмпературах. Пры павышэнні тэмпературы памер гэтых кампанентаў змяняецца, што можа прывесці да адхілення становішча вымяральніка цвёрдасці ад патрабаванняў канструкцыі. Напрыклад, становішча, дзе павінна праводзіцца праверка цвёрдасці паверхні пальца, можа быць зрушана ўнутр або да краю пальца з-за цеплавога пашырэння пальца пасля павышэння тэмпературы, што ўплывае на дакладнасць вынікаў выпрабавання цвёрдасці. Акрамя таго, цеплавое пашырэнне таксама прывядзе да пераразмеркавання напружанняў унутры кампанентаў ролікавага ланцуга, што яшчэ больш уплывае на яго паказчыкі цвёрдасці.

3. Падыходны дыяпазон тэмператур для вымярэння цвёрдасці ролікавага ланцуга

Згодна з адпаведнымі стандартамі і вялікай колькасцю эксперыментальных даследаванняў, прыдатны дыяпазон тэмператур для вымярэння цвёрдасці ролікавых ланцугоў звычайна складае 10℃-35℃. Вымярэнне цвёрдасці ў гэтым дыяпазоне тэмператур можа мінімізаваць уплыў тэмпературы на вынікі выпрабаванняў і забяспечыць дакладнасць і надзейнасць вынікаў выпрабаванняў цвёрдасці.

(I) Патрабаванні да тэмпературы адпаведных стандартаў
Міжнародны стандарт ISO 606:2015 «Кароткакрокавыя дакладнасці ролікавых ланцугоў, зорачак і ланцуговых прывадных сістэм для трансмісій» прадугледжвае, што выпрабаванне на цвёрдасць ролікавых ланцугоў павінна праводзіцца пры пакаёвай тэмпературы, якая звычайна адносіцца да дыяпазону тэмператур навакольнага асяроддзя 20℃±5℃. Гэты стандарт забяспечвае адзіную спецыфікацыю тэмпературы выпрабавання на цвёрдасць для міжнароднай вытворчасці і кантролю якасці ролікавых ланцугоў, што дапамагае забяспечыць адпаведнасць і параўнальнасць паказчыкаў цвёрдасці ролікавых ланцугоў, вырабленых рознымі вытворцамі.
Нацыянальны стандарт: Нацыянальны стандарт Кітая GB/T 1243-2006 «Кароткакрокавыя дакладнасці ролікавыя ланцугі і зорачкі для трансмісіі» таксама выразна прадугледжвае, што выпрабаванне на цвёрдасць ролікавых ланцугоў павінна праводзіцца пры пакаёвай тэмпературы, якая звычайна кантралюецца ў межах ад 10℃ да 35℃. Устаноўка гэтага тэмпературнага дыяпазону цалкам улічвае кліматычныя ўмовы і асяроддзе прамысловай вытворчасці ў розных рэгіёнах маёй краіны, і мае высокую прыдатнасць і працаздольнасць.
(II) Вынікі эксперыментальных даследаванняў
Уплыў тэмпературы на вынікі выпрабаванняў на цвёрдасць: Вялікая колькасць эксперыментальных даследаванняў паказала, што ў дыяпазоне тэмператур ад 10℃ да 35℃ значэнні цвёрдасці розных кампанентаў ролікавага ланцуга адносна стабільныя, а ўплыў змены тэмпературы на вынікі выпрабаванняў на цвёрдасць невялікі. Напрыклад, партыя пальцаў ролікавага ланцуга аднолькавай спецыфікацыі была пратэставана пры тэмпературах 10℃, 15℃, 20℃, 25℃, 30℃ і 35℃ адпаведна. Вынікі паказваюць, што ў дыяпазоне тэмператур ад 10℃ да 35℃ дыяпазон ваганняў значэння цвёрдасці пальца звычайна знаходзіцца ў межах ±2HRC. Гэты дыяпазон ваганняў знаходзіцца ў межах дапушчальнай памылкі і не будзе мець істотнага ўплыву на ацэнку якасці і прадукцыйнасці ролікавага ланцуга.
Уплыў тэмпературы, якая перавышае адпаведны дыяпазон: калі тэмпература ніжэй за 10℃, цвёрдасць матэрыялу ролікавага ланцуга значна павялічваецца, што можа прывесці да высокага выніку выпрабавання на цвёрдасць і няправільнай ацэнкі класа цвёрдасці ролікавага ланцуга. У той жа час, занадта нізкая тэмпература можа зрабіць кампаненты ролікавага ланцуга далікатнымі і цвёрдымі, знізіць іх трываласць і лёгка прывесці да расколін або разломаў падчас выпрабавання на цвёрдасць, што паўплывае на нармальны ход выпрабавання. Калі тэмпература вышэй за 35℃, цвёрдасць матэрыялу ролікавага ланцуга значна зніжаецца, і вынікі выпрабаванняў будуць нізкімі, што не можа дакладна адлюстроўваць рэальны ўзровень цвёрдасці ролікавага ланцуга. Акрамя таго, больш высокія тэмпературы могуць паскорыць знос і дэфармацыю кампанентаў ролікавага ланцуга і скараціць тэрмін іх службы.

4. Ужыванне мер кантролю тэмпературы пры выпрабаванні цвёрдасці ролікавых ланцугоў
Каб забяспечыць дакладнасць вынікаў выпрабаванняў на цвёрдасць ролікавых ланцугоў, падчас фактычнага працэсу выпрабаванняў неабходна прымаць эфектыўныя меры кантролю тэмпературы:
(I) Кантроль тэмпературы навакольнага асяроддзя
Лабараторыя для выпрабаванняў цвёрдасці павінна быць абсталявана кандыцыянерам, абсталяваннем для падтрымання пастаяннай тэмпературы і г.д., каб строга кантраляваць тэмпературу навакольнага асяроддзя ў межах 10℃-35℃. Перад выпрабаваннем абсталяванне для кантролю тэмпературы павінна быць загадзя ўключана, каб стабілізаваць тэмпературу ў лабараторыі і падтрымліваць яе адносна пастаяннай, каб пазбегнуць уплыву ваганняў тэмпературы на вынікі выпрабаванняў. У той жа час неабходна пазбягаць правядзення выпрабаванняў на цвёрдасць пад прамымі сонечнымі прамянямі, паблізу крыніц цяпла або вентыляцыйных адтулін і г.д., каб паменшыць уплыў знешніх фактараў навакольнага асяроддзя на тэмпературу ў лабараторыі.
(II) Рэгуляванне тэмпературы ўзору
Перад тым, як змясціць узор ролікавага ланцуга ў цвёрдамер для выпрабаванняў, яго неабходна змясціць у лабараторнае асяроддзе на пэўны час, каб яго тэмпература збалансавалася з тэмпературай лабараторнага асяроддзя. Звычайна рэкамендуецца змясціць узор больш чым на 2-3 гадзіны, каб забяспечыць раўнамерную тэмпературу ўзору. Для некаторых узораў ролікавых ланцугоў, узятых з асяроддзя з высокай або нізкай тэмпературай, варта звярнуць асаблівую ўвагу на рэгуляванне тэмпературы, каб пазбегнуць кандэнсацыі або цеплавога напружання, выкліканага вялікай розніцай паміж тэмпературай узору і тэмпературай навакольнага асяроддзя, што паўплывае на вынікі выпрабаванняў на цвёрдасць.
(III) Тэмпературная каліброўка цвёрдамеру
Цвёрдамер неабходна рэгулярна калібраваць падчас выкарыстання, каб забяспечыць дакладнасць вымярэнняў пры розных тэмпературных умовах. Цвёрдамер можна калібраваць з дапамогай эталоннага блока цвёрдасці. Значэнне цвёрдасці эталоннага блока цвёрдасці было адкалібравана аўтарытэтнай арганізацыяй і мае вядомае значэнне цвёрдасці пры розных тэмпературах. Пры каліброўцы цвёрдамера эталонны блок цвёрдасці і цвёрдамер павінны быць размешчаны разам пры той жа тэмпературы навакольнага асяроддзя, што і вымяральны блок ролікавага ланцуга. Пасля ўраўнаважвання тэмпературы неабходна выканаць каліброўку, і механізм мікравымярэння і паказанні цвёрдамера павінны быць адрэгуляваны, каб вынік вымярэння адпавядаў значэнню цвёрдасці эталоннага блока цвёрдасці. Дзякуючы рэгулярнай каліброўцы тэмпературы можна эфектыўна ліквідаваць уплыў змены тэмпературы на дакладнасць вымярэнняў цвёрдамера і забяспечыць надзейнасць вынікаў вымярэння цвёрдасці ролікавага ланцуга.

5. Аналіз выпадку
Калі вытворца ролікавых ланцугоў вырабіў партыю высокатрывалых ролікавых ланцугоў, ён строга тэрмічна апрацоўваў і апрацоўваў розныя кампаненты ролікавага ланцуга ў адпаведнасці з патрабаваннямі вытворчага працэсу. На звяне кантролю якасці цвёрдасці перад выхадам з завода штыфты ролікавага ланцуга былі правераны на цвёрдасць у адпаведнасці са стандартамі кантролю якасці кампаніі. Аднак падчас выпрабаванняў было выяўлена, што значэнні цвёрдасці некаторых штыфтоў былі ніжэйшыя за ніжнюю мяжу канструктыўных патрабаванняў, што прыцягнула ўвагу кампаніі.
Пасля дэталёвага расследавання было ўстаноўлена, што ў дзень выпрабавання на цвёрдасць з-за няспраўнасці абсталявання для кандыцыянавання паветра ў лабараторыі тэмпература навакольнага асяроддзя дасягала 38°C, што перавышала прыдатны дыяпазон тэмператур для выпрабавання на цвёрдасць ролікавых ланцугоў. Кампанія неадкладна прыняла меры па пераносе выпрабавання на цвёрдасць у іншую лабараторыю з тэмпературай навакольнага асяроддзя, якая адпавядала патрабаванням (22°C) для паўторнага выпрабавання. Вынікі паўторнага выпрабавання паказалі, што значэнні цвёрдасці штыфтоў адпавядалі праектным патрабаванням і стандартам якасці. Гэта паказвае, што высокая тэмпература навакольнага асяроддзя выклікала адхіленне вынікаў выпрабавання на цвёрдасць, што прывяло да недаацэнкі значэння цвёрдасці штыфтоў. Гэты выпадак паказвае важнасць кантролю тэмпературы пры выпрабаванні на цвёрдасць ролікавых ланцугоў. Толькі правядзенне выпрабаванняў на цвёрдасць у адпаведным дыяпазоне тэмператур дазваляе гарантаваць сапраўднасць і надзейнасць вынікаў выпрабаванняў, пазбегнуць памылак у ацэнцы якасці, выкліканых тэмпературнымі фактарамі, а таксама гарантаваць якасць і прадукцыйнасць ролікавых ланцугоў.

6. Заключэнне
Падыходны дыяпазон тэмператур для выпрабаванняў на цвёрдасць ролікавых ланцугоў з'яўляецца адным з важных фактараў забеспячэння дакладнасці і надзейнасці вынікаў выпрабаванняў. Уплыў тэмпературы на выпрабаванні на цвёрдасць ролікавых ланцугоў у асноўным адлюстроўваецца ў зменах мікраструктуры матэрыялу, дакладнасці цвёрдамеру і цеплавым пашырэнні кампанентаў ролікавых ланцугоў. Згодна з палажэннямі адпаведных стандартаў і праверкай эксперыментальных даследаванняў, прыдатным тэмпературным дыяпазонам для выпрабаванняў на цвёрдасць ролікавых ланцугоў лічыцца дыяпазон ад 10℃ да 35℃. Правядзенне выпрабаванняў на цвёрдасць у гэтым тэмпературным дыяпазоне можа мінімізаваць уплыў тэмпературы на вынікі выпрабаванняў і забяспечыць надзейную аснову для праверкі якасці і ацэнкі прадукцыйнасці ролікавых ланцугоў.
У працэсе праверкі цвёрдасці ролікавых ланцугоў прадпрыемствы і агенцтвы па кантролі якасці павінны строга выконваць патрабаванні стандартаў і прымаць эфектыўныя меры кантролю тэмпературы, у тым ліку кантроль тэмпературы навакольнага асяроддзя, рэгуляванне тэмпературы ўзору і каліброўку тэмпературы цвёрдамеру, каб забяспечыць дакладнасць і надзейнасць вынікаў праверкі цвёрдасці. У той жа час, глыбокае разуменне механізму ўплыву тэмпературы на праверку цвёрдасці ролікавых ланцугоў дапаможа далей аптымізаваць метады і працэсы праверкі цвёрдасці, палепшыць узровень кантролю якасці прадукцыі ролікавых ланцугоў і спрыяць здароваму развіццю індустрыі ролікавых ланцугоў.

Карацей кажучы, падыходны дыяпазон тэмператур для вымярэння цвёрдасці ролікавых ланцугоў — гэта пытанне, якому трэба надаць вялікую ўвагу. Толькі правядзенне вымярэнняў цвёрдасці пры адпаведных тэмпературных умовах можа сапраўды адлюстраваць характарыстыкі цвёрдасці ролікавага ланцуга і забяспечыць яго надзейнае прымяненне ў розных умовах працы. У будучыні, з пастаянным развіццём матэрыялазнаўства і тэхналогій выпрабаванняў, у нас ёсць падставы меркаваць, што даследаванні па тэмпературы вымярэння цвёрдасці ролікавых ланцугоў будуць больш глыбокімі і дакладнымі, забяспечваючы больш магутную тэхнічную падтрымку для кантролю якасці і паляпшэння прадукцыйнасці ролікавых ланцугоў.