Роликті тізбектің қаттылығын сынау үшін қолайлы температура диапазоны

Роликті тізбектің қаттылығын сынау үшін қолайлы температура диапазоны

Өнеркәсіптік өндіріс және механикалық беріліс саласында роликті тізбек негізгі беріліс компоненті болып табылады және оның өнімділігі механикалық жабдықтың жұмыс тиімділігі мен қызмет ету мерзіміне тікелей байланысты. Қаттылық - роликті тізбектің маңызды өнімділік көрсеткіші, ол тозуға төзімділікке, шаршауға төзімділікке және роликті тізбектің жалпы беріктігіне әсер етеді. Роликті тізбектің қаттылығын дәл бағалау және оның әртүрлі жұмыс жағдайларында пайдалану талаптарына сай келетініне көз жеткізу үшін қаттылықты сынау роликті тізбекті өндіруде, сапаны тексеруде және ғылыми зерттеулерде ажырамас буынға айналды. Қаттылықты сынау нәтижелерінің дәлдігі мен сенімділігін қамтамасыз ету үшін роликті тізбектің қаттылығын сынау үшін қолайлы температура диапазонын нақтылау өте маңызды. Роликті тізбектің қаттылығын сынаудың негізгі қағидаларынан бастап, бұл мақалада температураның қаттылықты сынау нәтижелеріне әсерін терең зерттейді және роликті тізбек өндірушілеріне, сапаны тексеру агенттіктеріне және байланысты мамандарға құнды анықтама беру мақсатында роликті тізбектің қаттылығын сынау үшін қолайлы температура диапазонын талдау және анықтау үшін тиісті стандарттар мен эксперименттік зерттеулерді біріктіреді.

1. Роликті тізбектің қаттылығын сынаудың негізгі принциптері
Қаттылық материалдың бетіне қатты заттардың басылуына төтеп беру қабілетін білдіреді және материалдың қаттылығын өлшеудің маңызды көрсеткіші болып табылады. Роликті тізбектің қаттылығын сынау үшін әдетте Роквелл қаттылығын өлшейтін құрал қолданылады, ол роликті тізбектің тексерілетін бөлігінің бетіне белгіленген жүктеме астында басатын гауһар ойықты немесе карбидті ойықты пайдаланады және ойық тереңдігін өлшеу арқылы оның қаттылық мәнін анықтайды. Роквелл қаттылығын өлшейтін құрал қарапайым жұмыс, жоғары тиімділік және кішкентай ойық артықшылықтарына ие және роликті тізбек сияқты партиялармен өндірілген шағын және орташа өлшемді бөлшектердің қаттылығын сынауға жарамды.
Роликті тізбек негізінен ішкі тізбек пластинасынан, сыртқы тізбек пластинасынан, түйреуіштен, жеңнен және роликтен тұрады, және әр компоненттің қаттылық талаптары әртүрлі. Мысалы, түйреуіш пен жең, роликті тізбектің негізгі беріліс бөліктері ретінде, тозуға төзімділігі мен шаршауға төзімділігін арттыру үшін жоғары қаттылыққа ие болуы керек. Жалпы, түйреуіш пен жеңнің беткі қаттылығы HRC30 мен HRC40 аралығында болуы керек, ал ішкі тізбек пластинасы мен сыртқы тізбек пластинасының қаттылығы салыстырмалы түрде төмен, әдетте HRC20 мен HRC30 аралығында. Қаттылықты ақылға қонымды жобалау және басқару арқылы роликті тізбектің беріліс кезінде жақсы торлы өнімділікке және ұзақ қызмет ету мерзіміне ие болуына кепілдік беруге болады.

2. Роликті тізбектердің қаттылық сынағына температураның әсері
Температура материалдардың қаттылығына әсер ететін маңызды фактор болып табылады. Температура өзгерген кезде, роликті тізбек материалының микроқұрылымы мен физикалық қасиеттері сәйкесінше өзгереді, бұл оның қаттылығының сәйкесінше өзгеруіне әкеледі. Қаттылықты сынау кезінде температураның роликті тізбек қаттылығын сынау нәтижелеріне әсері негізінен келесі аспектілерде көрінеді:
(I) Материалдардың микроқұрылымындағы өзгерістер
Металл материалдарының қаттылығы көбінесе олардың микроқұрылымына байланысты. Роликті тізбектерде жиі қолданылатын қорытпалы болат материалын мысал ретінде алсақ, қорытпалы болаттың металлографиялық құрылымы әртүрлі температурада өзгереді. Мысалы, төмен температурада қорытпалы болаттағы феррит, перлит және басқа құрылымдар салыстырмалы түрде тұрақты болады, ал материалдың қаттылығы негізінен оның химиялық құрамы мен металлографиялық құрылымымен анықталады. Дегенмен, температура көтерілген кезде қорытпалы болаттағы көміртек атомдары мен қорытпа элементтерінің диффузия жылдамдығы артады, бұл материалдың ішінде дәннің өсуіне және құрылымдық трансформацияға әкелуі мүмкін. Микроқұрылымдағы бұл өзгерістер материалдың қаттылығына тікелей әсер етеді, қаттылық сынағы нәтижелерінде ауытқулар тудырады. Жалпы алғанда, материалдың қаттылығы температура көтерілген сайын төмендейді. Себебі температураның жоғарылауы материалдың ішіндегі атомдық байланыс күшін әлсіретеді, дислокациялардың қозғалуын жеңілдетеді, нәтижесінде материалдың қатты заттардың енуіне қарсы тұру қабілеті төмендейді.
(II) Қаттылық өлшегіштің дәлдігі
Дәл өлшеу құралы ретінде қаттылықты өлшегіштің дәлдігіне қоршаған орта температурасы әсер етеді. Қаттылықты өлшегіштің ойығы, серіппесі, микрометр механизмі және басқа бөліктері металл материалдардан жасалған. Температураның өзгеруі бұл бөліктердің термиялық кеңеюіне немесе жиырылуына әкеледі, осылайша ойығының геометриясын, серіппенің қаттылығын және микрометр механизмінің дәлдігін өзгертеді. Мысалы, қоршаған орта температурасы көтерілген кезде қаттылықты өлшегіштің ойығы аздап кеңеюі мүмкін, бұл ойығы тереңдігін өлшеу мәнін арттырады, бұл өлшенген қаттылық мәнін төмендетеді; керісінше, қоршаған орта температурасы төмендеген кезде ойығы кішірейеді, ойығы тереңдігін өлшеу мәні кішірейеді және өлшенген қаттылық мәні жоғары болады. Сонымен қатар, температураның өзгеруі қаттылықты өлшегіштің индикациясының тұрақтылығына да әсер етуі мүмкін, бұл сынақ нәтижелерінің қайталануы мен қайталануының нашарлауына әкеледі. Сондықтан, әртүрлі температура жағдайларында роликті тізбектің қаттылығын тексеру үшін қаттылықты өлшегішті пайдаланған кезде, қаттылықты өлшегішті өлшеу нәтижелерінің дәлдігін қамтамасыз ету үшін калибрлеу және реттеу қажет.
(III) Роликті тізбек компоненттерінің термиялық кеңеюі
Температураның өзгеруі ролик тізбегінің әртүрлі компоненттерінің термиялық кеңеюіне немесе жиырылуына әкеледі, осылайша қаттылық сынағының орналасуы мен өлшеу мәніне әсер етеді. Ролик тізбегінің ішкі буын пластинасы, сыртқы буын пластинасы, түйреуіші, жеңі және роликі әртүрлі температурада әртүрлі термиялық кеңею коэффициенттеріне ие. Температура көтерілген кезде бұл компоненттердің өлшемі өзгереді, бұл қаттылық сынағының орналасуының жобалау талаптарынан ауытқуына әкелуі мүмкін. Мысалы, түйреуіштің беткі қаттылығы тексерілуі тиіс орын температура көтерілгеннен кейін түйреуіштің термиялық кеңеюіне байланысты түйреуіштің ішіне немесе шетіне қарай ығысуы мүмкін, осылайша қаттылық сынағы нәтижелерінің дәлдігіне әсер етеді. Сонымен қатар, термиялық кеңею ролик тізбегінің компоненттерінің ішінде кернеудің қайта бөлінуіне әкеледі, бұл оның қаттылық өнімділігіне одан әрі әсер етеді.

3. Роликті тізбектің қаттылығын сынау үшін қолайлы температура диапазоны

Тиісті стандарттарға және көптеген эксперименттік зерттеулерге сәйкес, роликті тізбектің қаттылығын сынау үшін қолайлы температура диапазоны әдетте 10℃-35℃ құрайды. Бұл температура диапазонындағы қаттылықты сынау температураның сынақ нәтижелеріне әсерін азайтып, қаттылықты сынау нәтижелерінің дәлдігі мен сенімділігін қамтамасыз ете алады.

(I) Тиісті стандарттардың температуралық талаптары
Халықаралық стандарт: ISO 606:2015 «Қысқа қадамды дәлдіктегі роликті тізбектер, жұлдызшалар және беріліс қорабына арналған тізбекті жетек жүйелері» роликті тізбектердің қаттылығын тексеру бөлме температурасында жүргізілуі керек деп белгілейді, бұл әдетте қоршаған орта температурасының 20℃±5℃ диапазонына қатысты. Бұл стандарт роликті тізбектерді халықаралық өндіру және сапасын тексеру үшін бірыңғай қаттылықты тексеру температурасының спецификациясын ұсынады, бұл әртүрлі өндірушілер шығаратын роликті тізбектердің қаттылық көрсеткіштерінің сәйкестігі мен салыстырмалылығын қамтамасыз етуге көмектеседі.
Ұлттық стандарт: Қытайдың GB/T 1243-2006 «Қысқа қадамды дәлдіктегі роликті тізбектер мен беріліс жұлдызшалары» ұлттық стандартында роликті тізбектердің қаттылығын тексеру бөлме температурасында жүргізілуі керек екендігі анық көрсетілген, ол әдетте 10℃-35℃ аралығында бақыланады. Бұл температура диапазонын орнату елімнің әртүрлі аймақтарындағы климаттық жағдайлар мен өнеркәсіптік өндіріс ортасын толық ескереді және қолданылуы мен жұмыс істеу қабілеті жоғары.
(II) Эксперименттік зерттеу нәтижелері
Температураның қаттылық сынағының нәтижелеріне әсері: Көптеген тәжірибелік зерттеулер арқылы 10℃-35℃ температура диапазонында ролик тізбегінің әртүрлі компоненттерінің қаттылық мәндері салыстырмалы түрде тұрақты екені және температураның өзгеруінің қаттылық сынағының нәтижелеріне әсері аз екені анықталды. Мысалы, бірдей сипаттамадағы ролик тізбегінің түйреуіштерінің партиясы сәйкесінше 10℃, 15℃, 20℃, 25℃, 30℃ және 35℃ температурада сыналды. Нәтижелер 10℃-35℃ температура диапазонында түйреуіштің қаттылық мәнінің ауытқу диапазоны әдетте ±2HRC шегінде екенін көрсетеді. Бұл ауытқу диапазоны рұқсат етілген қателік диапазонында және ролик тізбегінің сапасын бағалауға және өнімділігін бағалауға айтарлықтай әсер етпейді.
Температураның тиісті диапазоннан асып кетуінің әсері: Температура 10℃-тан төмен болғанда, ролик тізбегі материалының қаттылығы айтарлықтай артады, бұл қаттылық сынағының жоғары нәтижесіне әкелуі және ролик тізбегінің қаттылық дәрежесін дұрыс бағаламауы мүмкін. Сонымен қатар, тым төмен температура ролик тізбегінің компоненттерін сынғыш және қатты етуі, олардың беріктігін төмендетуі және қаттылық сынағы кезінде оңай жарықтар немесе сынықтар тудыруы мүмкін, бұл сынақтың қалыпты барысына әсер етеді. Температура 35℃-тан жоғары болғанда, ролик тізбегі материалының қаттылығы айтарлықтай төмендейді және сынақ нәтижелері төмен болады, бұл ролик тізбегінің нақты қаттылық деңгейін шынымен көрсете алмайды. Сонымен қатар, жоғары температура ролик тізбегі компоненттерінің тозуын және деформациясын жеделдетіп, олардың қызмет ету мерзімін қысқартуы мүмкін.

4. Роликті тізбектің қаттылығын сынауда температураны бақылау шараларын қолдану
Роликті тізбектің қаттылығын сынау нәтижелерінің дәлдігін қамтамасыз ету үшін нақты сынақ процесінде тиімді температураны бақылау шараларын қолдану қажет:
(I) Қоршаған орта температурасын бақылау
Қаттылықты сынау зертханасы қоршаған орта температурасын 10℃-35℃ аралығында қатаң бақылау үшін кондиционермен, тұрақты температуралық жабдықтармен және т.б. жабдықталуы керек. Сынақ алдында температураны бақылау жабдықтарын алдын ала қосу керек, бұл зертхана температурасын тұрақтандыру және температураның ауытқуына байланысты сынақ нәтижелеріне әсер етпеу үшін температураны салыстырмалы түрде тұрақты ұстау керек. Сонымен қатар, сыртқы қоршаған орта факторларының зертхана температурасына әсерін азайту үшін тікелей күн сәулесінде, жылу көздерінің немесе желдеткіштердің жанында және т.б. қаттылықты сынаудан аулақ болу қажет.
(II) Үлгі температурасын реттеу
Роликті тізбек үлгісін сынау үшін қаттылық өлшегішіне салмас бұрын, оның температурасын зертханалық орта температурасымен теңестіру үшін зертханалық ортада біраз уақытқа орналастыру керек. Әдетте үлгі температурасының біркелкі болуын қамтамасыз ету үшін үлгіні 2-3 сағаттан артық орналастыру ұсынылады. Жоғары немесе төмен температуралы ортадан алынған кейбір роликті тізбек үлгілері үшін қаттылық сынағының нәтижелеріне әсер ететін үлгі температурасы мен қоршаған орта температурасы арасындағы үлкен айырмашылықтан туындайтын конденсацияны немесе жылу кернеуін болдырмау үшін температураны реттеуге ерекше назар аудару керек.
(III) Қаттылық өлшегіштің температурасын калибрлеу
Қаттылық өлшегішті пайдалану кезінде әр түрлі температура жағдайларында өлшеу дәлдігін қамтамасыз ету үшін үнемі калибрлеу керек. Қаттылық өлшегішті стандартты қаттылық блогымен калибрлеуге болады. Стандартты қаттылық блогының қаттылық мәнін беделді ұйым калибрлеген және әр түрлі температурада белгілі қаттылық мәніне ие. Қаттылық өлшегішті калибрлеген кезде стандартты қаттылық блогы мен қаттылық өлшегішті ролик тізбегінің қаттылық сынағымен бірдей қоршаған орта температурасында орналастыру керек. Температура теңестірілгеннен кейін калибрлеу операциясы орындалуы керек, ал микроөлшеу механизмі мен қаттылық өлшегіштің индикациясын өлшеу нәтижесін стандартты қаттылық блогының қаттылық мәніне сәйкестендіру үшін реттеу керек. Температураны үнемі калибрлеу арқылы температураның өзгеруінің қаттылық өлшегіштің өлшеу дәлдігіне әсерін тиімді түрде жоюға болады және ролик тізбегінің қаттылық сынағы нәтижелерінің сенімділігін қамтамасыз етуге болады.

5. Істі талдау
Роликті шынжыр өндірушісі жоғары беріктігі бар роликті шынжырлардың партиясын шығарған кезде, ол роликті шынжырдың әртүрлі компоненттерін өндіріс процесінің талаптарына сәйкес қатаң түрде термиялық өңдеуден өткізіп, өңдеді. Зауыттан шығар алдында қаттылық сапасын тексеру буынында роликті шынжырдың түйреуіштері компанияның сапаны бақылау стандарттарына сәйкес қаттылыққа тексерілді. Дегенмен, сынақ барысында кейбір түйреуіштердің қаттылық мәндері жобалау талаптарының төменгі шегінен төмен екені анықталды, бұл компанияның назарын аударды.
Егжей-тегжейлі тексеруден кейін, зертханадағы ауа баптау жабдығының ақаулығына байланысты қаттылық сынағы күні қоршаған орта температурасы 38°C дейін жеткені, бұл ролик тізбегінің қаттылығын сынау үшін қолайлы температура диапазонынан асып кеткені анықталды. Компания қаттылық сынағын қайта сынау үшін қоршаған орта температурасы (22°C) талаптарына сай келетін басқа зертханаға ауыстыру шараларын дереу қабылдады. Қайта сынау нәтижелері түйреуіштердің қаттылық мәндері жобалау талаптарына сәйкес келетінін және сапа стандарттарына сәйкес келетінін көрсетті. Бұл жоғары температуралы орта қаттылық сынағы нәтижелерінің ауытқуына әкеліп соқтырғанын, түйреуіштердің қаттылық мәнін төмендетіп жібергенін көрсетеді. Бұл жағдай ролик тізбектерінің қаттылығын сынауда температураны бақылаудың маңыздылығын көрсетеді. Тек тиісті температура диапазонында қаттылық сынақтарын жүргізу арқылы ғана сынақ нәтижелерінің шынайылығы мен сенімділігін қамтамасыз етуге, температура факторларынан туындаған сапаны дұрыс бағаламауға және ролик тізбегінің өнімдерінің сапасы мен өнімділігіне кепілдік беруге болады.

6. Қорытынды
Роликті тізбектің қаттылығын сынау үшін қолайлы температура диапазоны сынақ нәтижелерінің дәлдігі мен сенімділігін қамтамасыз ететін маңызды факторлардың бірі болып табылады. Роликті тізбектің қаттылығын сынауға температураның әсері негізінен материалдың микроқұрылымындағы өзгерістерден, қаттылық өлшегіштің дәлдігінен және роликті тізбек компоненттерінің термиялық кеңеюінен көрінеді. Тиісті стандарттардың ережелеріне және эксперименттік зерттеулердің растауына сәйкес, 10℃-35℃ роликті тізбектің қаттылығын сынау үшін қолайлы температура диапазоны болып саналады. Осы температура диапазонында қаттылық сынақтарын жүргізу температураның сынақ нәтижелеріне әсерін азайтып, роликті тізбектердің сапасын тексеру және өнімділігін бағалау үшін сенімді негіз бола алады.
Роликті тізбектің қаттылығын нақты сынау процесінде кәсіпорындар мен сапа инспекциясы агенттіктері стандартты талаптарды қатаң сақтауы және қаттылықты сынау нәтижелерінің дәлдігі мен сенімділігін қамтамасыз ету үшін қоршаған орта температурасын бақылау, үлгі температурасын реттеу және қаттылықты өлшегіштің температурасын калибрлеу сияқты тиімді температураны бақылау шараларын қабылдауы керек. Сонымен қатар, роликті тізбектің қаттылығын сынауға температураның әсер ету механизмін терең түсіну қаттылықты сынау әдістері мен процестерін одан әрі оңтайландыруға, роликті тізбек өнімдерінің сапасын бақылау деңгейін жақсартуға және роликті тізбек өнеркәсібінің салауатты дамуына ықпал етеді.

Қысқасы, роликті тізбектің қаттылығын сынау үшін қолайлы температура диапазоны жоғары бағалануы керек мәселе. Тек қолайлы температура жағдайында қаттылықты сынауды жүргізу арқылы ғана роликті тізбектің қаттылық өнімділігін шынымен көрсетуге және оны әртүрлі жұмыс жағдайларында сенімді қолдануды қамтамасыз етуге болады. Болашақта материалтану мен сынау технологиясының үздіксіз дамуымен роликті тізбектің қаттылығын сынау температурасын зерттеу тереңірек және дәлірек болады, роликті тізбектердің сапасын тексеру және өнімділігін жақсарту үшін қуатты техникалық қолдау көрсетеді деп сенуге негіз бар.