Requisitos de precisión para as probas de dureza de cadeas de rolos

Requisitos de precisión para as probas de dureza de cadeas de rolos: elementos clave e directrices prácticas
No campo da transmisión mecánica, as cadeas de rolos son compoñentes clave da transmisión, e o seu rendemento e calidade están directamente relacionados coa eficiencia operativa e a fiabilidade dos equipos mecánicos. Como medio importante para avaliar a calidade das cadeas de rolos, non se poden ignorar os requisitos de precisión das probas de dureza. Este artigo explorará en profundidade os requisitos de precisión das probas de dureza das cadeas de rolos, incluíndo as normas relevantes, os factores que afectan á precisión e os métodos para mellorar a precisión, co obxectivo de proporcionar información valiosa aos compradores maioristas internacionais para axudalos a elixir produtos de cadeas de rolos de alta calidade.

1. A importancia das probas de dureza das cadeas de rolos

As cadeas de rolos desempeñan un papel fundamental nos sistemas de transmisión de diversos equipos mecánicos, como motocicletas, bicicletas, maquinaria industrial, etc. A súa función principal é soportar a tensión e transmitir potencia, polo que precisa ter boas propiedades mecánicas, incluíndo resistencia á tracción, resistencia á fatiga, resistencia ao desgaste, etc. A dureza, como indicador importante das propiedades mecánicas dos materiais, está estreitamente relacionada con estas propiedades das cadeas de rolos.
As probas de dureza poden reflectir a resistencia e a resistencia ao desgaste dos materiais das cadeas de rolos. Por exemplo, unha maior dureza adoita significar que o material ten unha mellor resistencia ao desgaste e pode resistir o desgaste durante o uso a longo prazo, garantindo así a precisión dimensional e o rendemento de transmisión da cadea de rolos. Ao mesmo tempo, a dureza tamén está relacionada coa resistencia á tracción da cadea de rolos. Unha cadea de rolos cunha dureza axeitada pode manter a integridade estrutural e a estabilidade cando se somete a tensión.

2. Requisitos estándar para as probas de dureza de cadeas de rolos

(I) Norma internacional ISO 606:2015

A ISO 606:2015 "Cadeas de rolos de precisión de paso curto, rodas dentadas e sistemas de accionamento por cadea para transmisión" é unha norma de ensaio de cadeas de rolos de uso internacional que abrangue o deseño, os materiais, a fabricación, a inspección e a aceptación das cadeas. Esta norma propón requisitos claros para o ensaio de dureza das cadeas de rolos, incluíndo métodos de ensaio, localizacións de ensaio, rangos de dureza, etc.

Método de proba: o durómetro Rockwell adoita empregarse para as probas. Este é un método de proba de dureza de uso común coas características de funcionamento sinxelo e velocidade rápida. Durante a proba, as placas da cadea, os pasadores e outros compoñentes da cadea de rolos colócanse na mesa de traballo do durómetro, aplícase unha determinada carga e o valor da dureza determínase medindo a profundidade da indentación.
Localización da proba: As probas de dureza realízanse en diferentes partes da cadea de rolos, como a superficie da placa da cadea, a cabeza do pasador, etc., para garantir unha avaliación exhaustiva da dureza da cadea de rolos. Os requisitos de dureza destas pezas son diferentes. A dureza superficial da placa da cadea xeralmente debe estar entre 30-40 HRC e a dureza do pasador debe estar arredor de 40-45 HRC.
Rango de dureza: A norma ISO 606:2015 especifica o rango de dureza correspondente para cadeas de rolos de diferentes tipos e especificacións para garantir o rendemento da cadea de rolos no uso real. Por exemplo, para algunhas cadeas de rolos pequenas, os requisitos de dureza das súas placas de cadea son relativamente baixos, mentres que as cadeas de rolos utilizadas en maquinaria pesada requiren unha maior dureza.
(II) Norma nacional chinesa GB/T 1243-2006
A norma GB/T 1243-2006 “Cadeas de rolos de precisión de paso curto e rodas dentadas para transmisión” é unha importante norma nacional para as cadeas de rolos na China, que especifica en detalle a clasificación, os requisitos técnicos, os métodos de ensaio, as normas de inspección e os requisitos de marcado, embalaxe, transporte e almacenamento das cadeas de rolos. En canto ás probas de dureza, a norma tamén ten disposicións específicas.
Índice de dureza: A norma estipula que a dureza da placa da cadea, o eixe do pasador, o manguito e outros compoñentes da cadea de rolos deben cumprir certos requisitos. Tomando a placa da cadea como exemplo, o seu requisito de dureza está xeralmente entre 180-280HV (dureza Vickers), e o valor específico varía segundo as especificacións e os usos da cadea de rolos. Para algunhas cadeas de rolos de alta resistencia, o requisito de dureza da placa da cadea pode ser maior para cumprir os seus requisitos de uso baixo cargas pesadas, impactos e outras condicións de traballo.
Método e frecuencia de proba: Empregue métodos de proba de dureza axeitados, como a proba de dureza Rockwell ou a proba de dureza Vickers, para comprobar regularmente a dureza da cadea de rolos para garantir que a súa dureza cumpre os requisitos estándar. Durante o proceso de produción, cada lote de cadeas de rolos adoita ser mostrado e probado para garantir a estabilidade da calidade xeral do produto.

3. Factores que afectan á precisión da proba de dureza da cadea de rolos

(I) Precisión do equipo de proba
A precisión do equipo de proba de dureza ten un impacto directo na precisión dos resultados da proba. Se a precisión do durómetro non é o suficientemente alta ou o equipo non está calibrado correctamente, pode causar desviacións nos resultados da proba. Por exemplo, problemas como o desgaste do indentador e a aplicación inexacta da carga do durómetro afectarán á medición do valor da dureza.
Calibración do equipo: A calibración regular do durómetro é unha das medidas clave para garantir a precisión da proba. Use un bloque de dureza estándar para calibrar o durómetro e comprobar se o seu erro de indicación está dentro do rango admisible. Xeralmente, recoméndase calibrar o durómetro polo menos unha vez ao ano para garantir a precisión da súa medición.
Selección do equipo: Tamén é moi importante seleccionar equipos de proba de dureza con alta precisión e calidade fiable. Hai moitos tipos de probadores de dureza dispoñibles no mercado, como o probador de dureza Rockwell, o probador de dureza Vickers, o probador de dureza Brinell, etc. Para as probas de dureza de cadeas de rolos, adoita preferirse o probador de dureza Rockwell, que ten un amplo rango de medición e é doado de operar, e pode cumprir os requisitos da maioría das probas de dureza de cadeas de rolos.
(II) Preparación das mostras de ensaio
A calidade e o método de preparación da mostra de ensaio tamén afectarán á precisión da proba de dureza. Se a superficie da mostra é rugosa, defectuosa ou irregular, pode provocar resultados de ensaio imprecisos ou pouco fiables.
Preparación da mostra: Antes de realizar unha proba de dureza, a parte de proba da cadea de rolos debe prepararse axeitadamente. En primeiro lugar, asegúrese de que a superficie da parte de proba estea limpa e elimine o aceite, as impurezas, etc. A superficie de proba pódese limpar con produtos de limpeza e métodos de limpeza axeitados. En segundo lugar, para algunhas pezas máis rugosas, pode ser necesario esmerilar ou pulir para obter unha superficie de proba plana. Non obstante, débese ter coidado para evitar cambios nas propiedades do material causados ​​por un esmerilado ou pulido excesivo.
Selección de mostras: Débense seleccionar mostras representativas de diferentes partes da cadea de rolos para as probas, co fin de garantir que os resultados da proba reflictan realmente a dureza xeral da cadea de rolos. Ao mesmo tempo, o número de mostras debe ser suficiente para cumprir os requisitos da análise estatística.
(III) Nivel operativo dos probadores
O nivel de operación dos probadores tamén ten un impacto importante na precisión das probas de dureza. Diferentes probadores poden usar diferentes métodos e técnicas de operación, o que resulta en diferenzas nos resultados das probas.
Formación e cualificacións: Ofrécese formación profesional aos ensaios para familiarizalos cos principios, métodos e procedementos operativos dos equipos de ensaio de dureza e dominar as técnicas de ensaio correctas. Os ensaios deben ter os certificados de cualificación correspondentes para demostrar a súa capacidade para realizar ensaios de dureza de forma independente.
Especificacións de funcionamento: Débense formular especificacións e procesos de funcionamento estritos, e os probadores deben operar de acordo coas especificacións. Por exemplo, durante o proceso de aplicación da carga, débese garantir que a carga se aplique de forma uniforme e estable para evitar sobrecargas ou subcargas. Ao mesmo tempo, débese prestar atención á selección da localización da proba e ao rexistro dos datos de medición para garantir a precisión e a trazabilidade dos datos.

4 Factores ambientais

Os factores ambientais como a temperatura e a humidade tamén terán un certo impacto na proba de dureza. As probas de dureza adoitan realizarse dentro dun determinado rango de temperatura. Se a temperatura é demasiado alta ou demasiado baixa, a dureza do material pode cambiar, o que afectará os resultados da proba.
Control ambiental: Durante a proba de dureza, a temperatura e a humidade do ambiente de proba deben manterse o máis estables posible. En xeral, o rango de temperatura axeitado para as probas de dureza é de 10 a 35 ℃, e a humidade relativa non supera o 80 %. Para algúns materiais sensibles á temperatura ou probas de dureza de alta precisión, pode ser necesario realizalas nun ambiente de temperatura e humidade constantes.
Monitorización ambiental: Durante a proba, as condicións ambientais deben monitorizarse e rexistrarse en tempo real para que se poida ter en conta a influencia dos factores ambientais ao analizar os resultados da proba. Se se constata que as condicións ambientais superan o rango permitido, débense tomar medidas oportunas para axustar ou volver realizar a proba.

4. Métodos para mellorar a precisión da proba de dureza da cadea de rolos
(I) Optimizar a xestión dos equipos de proba
Establecer ficheiros de equipos: establecer ficheiros detallados para equipos de proba de dureza, rexistrando a información básica do equipo, data de compra, rexistros de calibración, rexistros de mantemento, etc. Mediante a xestión dos ficheiros de equipos, pódese comprender o estado de funcionamento e os rexistros históricos do equipo a tempo, proporcionando unha base para o mantemento e a calibración do equipo.
Mantemento regular: formular un plan de mantemento regular para os equipos de probas de dureza e realizar traballos de mantemento como limpeza, lubricación e inspección do equipo. Substituír regularmente as pezas vulnerables, como o indentador e o parafuso micrométrico do probador de dureza, para garantir o funcionamento normal e a precisión da medición do equipo.
(ii) Reforzar a formación dos probadores
Cursos de formación internos: As empresas poden organizar cursos de formación internos e convidar a expertos profesionais en probas de dureza ou a persoal técnico de fabricantes de equipos para formar aos ensaios. O contido da formación debe incluír coñecementos teóricos sobre probas de dureza, habilidades de funcionamento de equipos, métodos e técnicas de ensaio, procesamento e análise de datos, etc.
Formación e intercambios externos: Animar aos testadores a participar en actividades de formación externa e intercambio académico para comprender as últimas tecnoloxías e tendencias de desenvolvemento no campo das probas de dureza. Ao intercambiar experiencias con testadores doutras empresas, poden aprender métodos de proba avanzados e experiencia en xestión e mellorar o seu propio nivel empresarial.
(iii) Estandarizar o proceso de probas
Formular procedementos operativos estándar (POE): De acordo coas normas e especificacións pertinentes, combinadas coa situación real da empresa, formular procedementos operativos estándar detallados para as probas de dureza. Os POE deben incluír a preparación do equipo de proba, a preparación da mostra, os pasos da proba, o rexistro e procesamento de datos, etc., para garantir que cada probador realice a proba co mesmo método operativo.
Reforzar a supervisión e a auditoría: establecer un supervisor especial para supervisar o proceso de proba de dureza para garantir que o testador siga estritamente o SOP. Revisar e analizar regularmente os resultados das probas e investigar e xestionar os datos anormais de maneira oportuna.
(IV) Considerar a compensación polos factores ambientais
Equipamento de vixilancia ambiental: Equipado con equipos de vixilancia ambiental, como termómetros, higrómetros, etc., para controlar a temperatura e a humidade do ambiente de proba en tempo real. Correlacionar e analizar os datos de vixilancia ambiental cos resultados da proba de dureza para estudar a influencia dos factores ambientais na proba de dureza.
Método de corrección de datos: segundo a influencia dos factores ambientais, establece un modelo de corrección de datos correspondente para corrixir os resultados da proba de dureza. Por exemplo, cando a temperatura se desvía do rango de temperatura estándar, o valor da dureza pódese axustar segundo o coeficiente de temperatura do material para obter resultados de proba máis precisos.

5. Método de verificación da precisión da proba de dureza da cadea de rolos

(I) Proba comparativa
Seleccionar mostra estándar: Empregar unha mostra de cadea de rolos estándar ou un bloque de dureza estándar con dureza coñecida para comparar coa cadea de rolos que se vai probar. A dureza da mostra estándar debe estar certificada e calibrada por unha organización autorizada e ter unha alta precisión.
Comparación dos resultados da proba: Nas mesmas condicións de proba, realice probas de dureza na mostra estándar e na mostra que se vai probar respectivamente e rexistre os resultados da proba. Avalíe a precisión e a exactitude da proba de dureza comparando os resultados da proba co valor de dureza da mostra estándar. Se a desviación entre o resultado da proba e o valor estándar está dentro do rango admisible, significa que a precisión da proba de dureza é alta; en caso contrario, é necesario comprobar e axustar o proceso de proba.
(II) Proba de repetibilidade
Medicións múltiples: Realice varias probas de dureza na mesma parte de proba da mesma cadea de rolos e intente manter as mesmas condicións de proba e métodos de operación para cada proba. Rexistre os resultados de cada proba e calcule os parámetros estatísticos, como o valor medio e a desviación estándar dos resultados da proba.
Avaliar a repetibilidade: segundo os resultados da proba de repetibilidade, avaliar a repetibilidade e a estabilidade da proba de dureza. En xeral, se a desviación estándar de varios resultados de probas é pequena, significa que a repetibilidade da proba de dureza é boa e a precisión da proba é alta. Pola contra, se a desviación estándar é grande, pode haber equipos de proba inestables, funcionamento inestable do probador ou outros factores que afecten á precisión da proba.
(III) Verificación por unha axencia de probas externa
Escolla unha axencia autorizada: Confíe a unha axencia de probas de terceiros cualificada para probar e verificar a dureza da cadea de rolos. Estas axencias adoitan ter equipos de probas avanzados e técnicos profesionais, poden realizar probas segundo estándares e especificacións estritos e proporcionar informes de proba precisos e fiables.
Comparación e análise de resultados: compare e analice os resultados das probas de dureza dentro da empresa cos resultados das probas dunha axencia de probas externa. Se os resultados entre os dous son consistentes ou a desviación está dentro do rango admisible, pódese considerar que a precisión da proba de dureza dentro da empresa é alta; se hai unha gran desviación, é necesario atopar a causa e facer melloras.

6. Análise de casos reais

(I) Antecedentes do caso
Un fabricante de cadeas de rolos recibiu recentemente comentarios dos seus clientes sobre un lote de cadeas de rolos que producía presentaba problemas como desgaste excesivo e rotura durante o uso. Inicialmente, a empresa sospeitaba que a dureza da cadea de rolos non cumpría os requisitos, o que provocaba unha diminución das súas propiedades mecánicas. Para determinar a causa, a empresa decidiu realizar unha proba de dureza e unha análise no lote de cadeas de rolos.
(II) Proceso de proba de dureza
Selección de mostras: seleccionáronse aleatoriamente 10 cadeas de rolos do lote como mostras de proba e tomáronse mostras das placas da cadea, dos pasadores e doutras partes de cada cadea de rolos.
Equipamento e métodos de proba: Para as probas empregouse un durómetro Rockwell. De acordo co método de proba requirido pola norma GB/T 1243-2006, a dureza das mostras comprobouse baixo unha carga e un ambiente de proba axeitados.
Resultados da proba: Os resultados da proba mostran que a dureza media da placa da cadea deste lote de cadeas de rolos é de 35 HRC e a dureza media do eixe do pasador é de 38 HRC, o que é significativamente inferior ao rango de dureza esixido pola norma (placa da cadea 40-45 HRC, eixe do pasador 45-50 HRC).
(III) Análise de causas e medidas de solución
Análise de causas: Mediante a investigación e análise do proceso de produción, descubriuse que había problemas no proceso de tratamento térmico deste lote de cadeas de rolos, o que resultaba nunha dureza insuficiente. Un tempo de tratamento térmico insuficiente e un control de temperatura impreciso son as principais razóns.
Medidas para a solución: A empresa axustou rapidamente os parámetros do proceso de tratamento térmico, ampliou o tempo de tratamento térmico e reforzou o control da temperatura. A proba de dureza da cadea de rolos reproducida mostrou que a dureza da placa da cadea alcanzou os 42 HRC e a dureza do eixe do pasador alcanzou os 47 HRC, o que cumpría os requisitos estándar. A cadea de rolos mellorada non presentou problemas de calidade similares durante o uso por parte do cliente e a satisfacción do cliente mellorou.

7. Resumo

Os requisitos de precisión da proba de dureza da cadea de rolos son cruciais para garantir a súa calidade e rendemento. As normas internacionais e nacionais estableceron disposicións claras sobre os métodos, as localizacións e o alcance das probas de dureza da cadea de rolos. Hai moitos factores que afectan á precisión das probas de dureza, incluíndo a precisión do equipo de proba, a preparación das mostras de proba, o nivel operativo dos probadores e os factores ambientais. A precisión das probas de dureza da cadea de rolos pódese mellorar eficazmente optimizando a xestión do equipo de proba, fortalecendo a formación dos probadores, estandarizando os procesos de proba e considerando a compensación dos factores ambientais. Ao mesmo tempo, a precisión das probas de dureza pódese verificar mediante métodos como probas comparativas, probas de repetibilidade e verificación por axencias de probas de terceiros.
Na produción e aplicación reais, as empresas deben seguir estritamente as normas pertinentes para realizar probas de dureza das cadeas de rolos para garantir a precisión e a fiabilidade dos resultados das probas. Os compradores maioristas internacionais, ao elixir provedores de cadeas de rolos, deben prestar atención ás súas capacidades de probas de dureza e aos niveis de control de calidade, e esixir aos provedores que proporcionen informes precisos das probas de dureza e os documentos de certificación de calidade relacionados. Só seleccionando produtos de cadeas de rolos de alta calidade que cumpran os requisitos de dureza pódese garantir o funcionamento normal e a vida útil dos equipos mecánicos, reducir os custos de mantemento e substitución causados ​​polos problemas de calidade das cadeas de rolos, mellorar a eficiencia da produción e os beneficios económicos das empresas e establecer unha boa imaxe corporativa e reputación de marca no mercado internacional.