Роликті тізбектің шаршау мерзіміне дәнекерлеу деформациясының әсерін талдау
Кіріспе
Әртүрлі механикалық беріліс және тасымалдау жүйелерінде кеңінен қолданылатын маңызды негізгі компонент ретінде, оның өнімділігі мен қызмет ету мерзіміроликті тізбекбүкіл жабдықтың сенімділігі мен жұмыс тиімділігіне маңызды әсер етеді. Роликті тізбектің шаршау мерзіміне әсер ететін көптеген факторлардың ішінде дәнекерлеу деформациясы елемеуге болмайтын маңызды аспект болып табылады. Бұл мақалада дәнекерлеу деформациясының роликті тізбектің шаршау мерзіміне әсер ету механизмі, әсер ету дәрежесі және тиісті бақылау шаралары терең зерттеледі, байланысты салалардағы мамандарға бұл мәселені жақсы түсінуге көмектесу, осылайша роликті тізбектің сапасы мен сенімділігін жақсарту, оның қызмет ету мерзімін ұзарту және механикалық жүйенің тұрақты жұмысын қамтамасыз ету үшін тиімді шаралар қабылдау мақсатында жүзеге асырылады.
1. Роликті тізбектің құрылымы және жұмыс принципі
Роликті тізбек әдетте ішкі тізбек пластинасы, сыртқы тізбек пластинасы, түйреуіш білік, жең және ролик сияқты негізгі компоненттерден тұрады. Оның жұмыс принципі - ролик пен жұлдызша тістерінің торы арқылы қуат пен қозғалысты беру. Беріліс процесінде роликті тізбектің әртүрлі компоненттері созылу кернеуі, иілу кернеуі, жанасу кернеуі және соққы жүктемесі сияқты күрделі кернеуге ұшырайды. Бұл кернеулердің қайталанатын әсері роликті тізбектің шаршауына әкеледі және сайып келгенде оның шаршау қызмет ету мерзіміне әсер етеді.
2. Дәнекерлеу деформациясының себептері
Роликті шынжырды өндіру процесінде дәнекерлеу сыртқы шынжыр пластинасын түйреуіш білікпен және басқа компоненттермен байланыстыру үшін қолданылатын негізгі процесс болып табылады. Дегенмен, дәнекерлеу процесінде дәнекерлеу деформациясы сөзсіз болады. Негізгі себептерге мыналар жатады:
Дәнекерлеу жылуының кірісі: Дәнекерлеу кезінде доға тудыратын жоғары температура дәнекерлеудің жергілікті және тез қызуына әкеліп соғады, бұл материалдың кеңеюіне әкеледі. Дәнекерлеуден кейінгі салқындату процесінде дәнекерлеу кішірейеді. Дәнекерлеу аймағының және айналасындағы материалдардың қыздыру және салқындату жылдамдықтарының сәйкес келмеуіне байланысты дәнекерлеу кернеуі мен деформациясы пайда болады.
Дәнекерлеу қаттылығының шектеуі: Егер дәнекерлеу процесінде дәнекерлеу қатаң шектелмесе, дәнекерлеу кернеуінің әсерінен деформациялануы мүмкін. Мысалы, кейбір жіңішке сыртқы тізбекті пластиналарды дәнекерлеген кезде, оларды бекітуге арналған тиісті қысқыш болмаса, дәнекерлеуден кейін тізбекті пластина майысып немесе бұралып қалуы мүмкін.
Дәнекерлеудің негізсіз реттілігі: Дәнекерлеудің негізсіз реттілігі дәнекерлеу кернеуінің біркелкі таралмауына әкеледі, бұл өз кезегінде дәнекерлеу деформациясының дәрежесін арттырады. Мысалы, көп өтпелі дәнекерлеу кезінде, егер дәнекерлеу дұрыс ретпен орындалмаса, дәнекерлеудің кейбір бөліктері шамадан тыс дәнекерлеу кернеуіне және деформацияға ұшырауы мүмкін.
Дәнекерлеу параметрлерінің дұрыс еместігі: Дәнекерлеу тогы, кернеу және дәнекерлеу жылдамдығы сияқты параметрлердің дұрыс орнатылмауы да дәнекерлеу деформациясын тудыруы мүмкін. Мысалы, егер дәнекерлеу тогы тым үлкен болса, дәнекерлеу қызып кетеді, бұл жылу шығынын арттырады, нәтижесінде дәнекерлеу деформациясы күшейеді; егер дәнекерлеу жылдамдығы тым баяу болса, дәнекерлеу аймағы тым ұзақ уақытқа созылады, бұл да жылу шығынын арттырады және деформацияны тудырады.
3. Дәнекерлеу деформациясының роликті тізбектің шаршау мерзіміне әсер ету механизмі
Кернеу концентрациясының әсері: Дәнекерлеу деформациясы ролик тізбегінің сыртқы тізбек пластинасы сияқты компоненттерде жергілікті кернеу концентрациясын тудырады. Кернеу концентрациясы аймағындағы кернеу деңгейі басқа бөліктерге қарағанда әлдеқайда жоғары. Айнымалы кернеудің әсерінен бұл аймақтар шаршау жарықтарын тудыруы мүмкін. Шаршау жарықшағы басталғаннан кейін, ол кернеудің әсерінен кеңейе береді, ақырында сыртқы тізбек пластинасының сынуына әкеледі, осылайша ролик тізбегінің істен шығуына және оның шаршау қызмет ету мерзімін қысқартады. Мысалы, дәнекерлеуден кейін сыртқы тізбек пластинасындағы шұңқырлар мен астыңғы кесіктер сияқты дәнекерлеу ақаулары кернеу концентрациясының көзін түзеді, шаршау жарықшақтарының пайда болуын және кеңеюін жеделдетеді.
Геометриялық пішіннің ауытқуы және сәйкестік мәселелері: Дәнекерлеу деформациясы ролик тізбегінің геометриясында ауытқуларға әкелуі мүмкін, бұл оның жұлдызшалар сияқты басқа компоненттермен сәйкес келмеуіне әкелуі мүмкін. Мысалы, сыртқы буын пластинасының иілу деформациясы ролик тізбегінің жалпы көлбеу дәлдігіне әсер етуі мүмкін, бұл ролик пен жұлдызша тістері арасындағы нашар торлануды тудырады. Беріліс процесінде бұл нашар торлану қосымша соққы жүктемелері мен иілу кернеулерін тудырады, бұл ролик тізбегінің әртүрлі компоненттерінің шаршау зақымдануын күшейтеді, осылайша шаршау қызмет ету мерзімін қысқартады.
Материал қасиеттерінің өзгеруі: Дәнекерлеу кезіндегі жоғары температура және одан кейінгі салқындату процесі дәнекерлеу аймағының материал қасиеттерінің өзгеруіне әкеледі. Бір жағынан, дәнекерлеудің жылу әсер ететін аймағындағы материал түйіршіктердің іріленуіне, қатаюына және т.б. ұшырауы мүмкін, бұл материалдың беріктігі мен пластикалығының төмендеуіне және шаршау жүктемесі кезінде сынғыш сынуға бейім болуына әкеледі. Екінші жағынан, дәнекерлеу деформациясынан туындайтын қалдық кернеу жұмыс кернеуіне қосылады, бұл материалдың кернеу күйін одан әрі нашарлатады, шаршау зақымдануының жиналуын жеделдетеді және осылайша ролик тізбегінің шаршау қызмет ету мерзіміне әсер етеді.
4. Роликті тізбектердің шаршау мерзіміне дәнекерлеу деформациясының әсерін талдау
Эксперименттік зерттеулер: Көптеген эксперименттік зерттеулер арқылы дәнекерлеу деформациясының ролик тізбектерінің шаршау мерзіміне әсерін сандық талдауға болады. Мысалы, зерттеушілер дәнекерлеу деформациясының әртүрлі дәрежесі бар ролик тізбектерінде шаршау мерзімін сынақтан өткізді және сыртқы буын пластинасының дәнекерлеу деформациясы белгілі бір шектен асқан кезде ролик тізбегінің шаршау мерзімі айтарлықтай төмендейтінін анықтады. Тәжірибелік нәтижелер дәнекерлеу деформациясынан туындаған кернеу концентрациясы және материал қасиетінің өзгеруі сияқты факторлар ролик тізбегінің шаршау мерзімін 20%-50%-ға қысқартатынын көрсетеді. Әсер етудің нақты дәрежесі дәнекерлеу деформациясының ауырлығына және ролик тізбегінің жұмыс жағдайларына байланысты.
Сандық модельдеу талдауы: Шекті элементтерді талдау сияқты сандық модельдеу әдістерінің көмегімен ролик тізбегінің шаршау мерзіміне дәнекерлеу деформациясының әсерін тереңірек зерттеуге болады. Ролик тізбегінің шекті элемент моделін құру арқылы, геометриялық пішіннің өзгеруі, қалдық кернеудің таралуы және дәнекерлеу деформациясынан туындаған материал қасиетінің өзгеруі сияқты факторларды ескере отырып, шаршау жүктемесі кезінде ролик тізбегінің кернеудің таралуы мен шаршау жарықтарының таралуы модельденеді және талданады. Сандық модельдеу нәтижелері тәжірибелік зерттеулермен өзара тексеріледі, дәнекерлеу деформациясының ролик тізбегінің шаршау мерзіміне әсер ету механизмі мен дәрежесін одан әрі нақтылайды және дәнекерлеу процесін және ролик тізбегінің құрылымдық дизайнын оңтайландыру үшін теориялық негіз береді.
5. Дәнекерлеу деформациясын бақылау және ролик тізбегінің шаршау мерзімін жақсарту шаралары
Дәнекерлеу процесін оңтайландыру:
Қолайлы дәнекерлеу әдісін таңдаңыз: Әртүрлі дәнекерлеу әдістерінің жылу кірісі мен жылу әсерінің сипаттамалары әртүрлі. Мысалы, доғалық дәнекерлеумен салыстырғанда, газбен қорғалған дәнекерлеудің жылу кірісі аз, дәнекерлеу жылдамдығы жоғары және дәнекерлеу деформациясы аз сияқты артықшылықтары бар. Сондықтан, дәнекерлеу деформациясын азайту үшін роликті тізбектерді дәнекерлеуде газбен қорғалған дәнекерлеу сияқты озық дәнекерлеу әдістеріне артықшылық беру керек.
Дәнекерлеу параметрлерін ақылға қонымды реттеу: Ролик тізбегінің материалына, өлшеміне және басқа факторларына сәйкес, дәнекерлеу тогы, кернеу, дәнекерлеу жылдамдығы және басқа параметрлер шамадан тыс немесе тым кішкентай дәнекерлеу параметрлерінен туындаған дәнекерлеу деформациясын болдырмау үшін дәл басқарылады. Мысалы, дәнекерлеу сапасын қамтамасыз ету шарты бойынша дәнекерлеу жылуының кірісін азайту және осылайша дәнекерлеу деформациясын азайту үшін дәнекерлеу тогы мен кернеуін тиісті түрде азайтуға болады.
Тиісті дәнекерлеу тізбегін пайдаланыңыз: Бірнеше рет дәнекерлеу өтетін роликті тізбекті құрылымдар үшін дәнекерлеу тізбегі дәнекерлеу кернеуін біркелкі бөлуге және жергілікті кернеу концентрациясын азайтуға болатындай етіп орынды түрде ұйымдастырылуы керек. Мысалы, симметриялы дәнекерлеу мен сегменттелген кері дәнекерлеудің дәнекерлеу тізбегі дәнекерлеу деформациясын тиімді басқара алады.
Арматураларды қолдану: Роликті тізбектердің дәнекерлеу деформациясын бақылау үшін тиісті арматураларды жобалау және пайдалану өте маңызды. Дәнекерлеу алдында дәнекерлеу кезінде оның қозғалысы мен деформациясын шектеу үшін арматуралар арқылы дәнекерлеу дұрыс қалыпта мықтап бекітіледі. Мысалы, қатты бекіту әдісін қолдану және сыртқы тізбек пластинасының екі ұшына тиісті қысқыш күшті қолдану арқылы дәнекерлеу кезінде иілу деформациясын тиімді түрде болдырмауға болады. Сонымен қатар, дәнекерлеуден кейін арматураны дәнекерлеу деформациясын одан әрі азайту үшін дәнекерлеуді түзету үшін де пайдалануға болады.
Дәнекерлеуден кейінгі термиялық өңдеу және түзету: Дәнекерлеуден кейінгі термиялық өңдеу дәнекерлеу қалдық кернеуін жоя алады және дәнекерлеу аймағының материалдық қасиеттерін жақсарта алады. Мысалы, ролик тізбегін дұрыс күйдіру дәнекерлеу аймағындағы материал түйіршіктерін тазарта алады, материалдың қаттылығы мен қалдық кернеуін азайта алады, сондай-ақ оның беріктігі мен шаршауға төзімділігін жақсарта алады. Сонымен қатар, дәнекерлеу деформациясын тудырған ролик тізбектері үшін механикалық түзету немесе жалын түзету оларды жобаға жақын пішінге келтіру және геометриялық пішін ауытқуының шаршау мерзіміне әсерін азайту үшін қолданылуы мүмкін.
6. Қорытынды
Дәнекерлеу деформациясы роликті тізбектердің шаршау мерзіміне айтарлықтай әсер етеді. Кернеу концентрациясы, геометриялық пішіннің ауытқуы және сәйкестік мәселелері, сондай-ақ оның әсерінен пайда болатын материалдық қасиеттердің өзгеруі роликті тізбектердің шаршау зақымдануын жеделдетеді және олардың қызмет ету мерзімін қысқартады. Сондықтан, роликті тізбектерді өндіру процесінде дәнекерлеу деформациясын бақылау үшін тиімді шаралар қабылдау қажет, мысалы, дәнекерлеу технологиясын оңтайландыру, бекіткіштерді пайдалану, дәнекерлеуден кейінгі термиялық өңдеу мен түзетуді орындау және т.б. Осы шараларды енгізу арқылы роликті тізбектердің сапасы мен сенімділігін айтарлықтай жақсартуға, сондай-ақ олардың шаршау мерзімін ұзартуға болады, осылайша механикалық беріліс және тасымалдау жүйелерінің тұрақты жұмысын қамтамасыз етуге және байланысты салалардың өндірісі мен дамуына күшті қолдау көрсетуге болады.
Жарияланған уақыты: 04.06.2025