Ролик чынжырын чыңдоо процесси: Трансмиссиянын ишенимдүүлүгүн аныктоочу негизги компонент
Өнөр жайлык трансмиссия тармагында,ролик чынжырларыкүчтү жана кыймылды өткөрүүнүн негизги компоненттери болуп саналат жана алардын иштеши бүтүндөй техниканын иштөө натыйжалуулугуна жана коопсуздугуна түздөн-түз таасир этет. Тоо-кен машиналарындагы оор жүк ташуучу берүүдөн тартып, так станокторду так айдоого чейин, айыл чарба машиналарындагы талаа иштеринен тартып автомобиль кыймылдаткычтарындагы күчтү берүүгө чейин, ролик чынжырлары дайыма "күч көпүрөсүнүн" ролун ойнойт. Ролик чынжырларын өндүрүүдө, жылуулук менен иштетүү процессиндеги негизги кадам болгон чыңдоо, "ташты алтынга айландыруучу" маанилүү кадам сыяктуу, чынжырдын бекемдигин, бышыктыгын, эскирүүгө туруктуулугун жана кызмат мөөнөтүн түздөн-түз аныктайт.
1. Эмне үчүн ролик чынжырларын өндүрүүдө чыңдоо "милдеттүү курс" болуп саналат?
Чыңдоо процессин талкуулоодон мурун, алгач төмөнкүлөрдү тактап алышыбыз керек: Эмне үчүн ролик чынжырын чыңдоо маанилүү? Бул чынжырдын негизги компоненттерин: роликтерди, втулкаларды, төөнөгүчтөрдү жана звено пластиналарын иштетүүдөн башталат. Формалангандан кийин, ачкыч ролик чынжырынын компоненттери, адатта, чыңдоо процессинен өтөт: даяр бөлүк критикалык температурадан (адатта 820-860°C) жогору ысытылат, ошол температурада бир аз убакыт кармалат, андан кийин металлдын ички түзүлүшүн мартенситке айландыруу үчүн тез муздатылат (мисалы, сууда же майда). Чыңдоо даяр бөлүктүн катуулугун бир топ жогорулатса да (HRC 58-62ге жетет), ал ошондой эле маанилүү кемчиликти жаратат: өтө жогорку ички чыңалуулар жана морттук, бул аны сокку же титирөө учурунда сынууга дуушар кылат. Чыңдалган ролик чынжырын түздөн-түз берүү үчүн колдонууну элестетип көрүңүз. Баштапкы жүктөө учурунда төөнөгүчтүн сынышы жана роликтин жаракасы сыяктуу бузулуулар келип чыгышы мүмкүн, бул кырсыктуу кесепеттерге алып келиши мүмкүн.
Чыңдоо процесси чыңдоодон кийинки "катуу, бирок морт" маселесин чечет. Чыңдалган даяр бөлүк критикалык температурадан (адатта 150-350°C) төмөн температурага чейин кайра ысытылат, ошол температурада бир аз убакыт кармалып, андан кийин жай муздатылат. Бул процесс металлдын ички түзүлүшүн тууралап, катуулук менен бекемдиктин ортосундагы оптималдуу тең салмактуулукка жетишет. Ролик чынжырлар үчүн чыңдоо үч негизги багытта маанилүү ролду ойнойт:
Ички чыңалууну басуу: Чыңдоо учурунда пайда болгон структуралык жана жылуулук чыңалууну басат, колдонуу учурунда чыңалуунун топтолушунан улам даярдалган бөлүктө деформациянын жана жаракалардын пайда болушунун алдын алат;
Механикалык касиеттерди оптималдаштыруу: Катуулуктун, бекемдиктин жана бышыктыктын катышын колдонуу талаптарына жараша тууралаңыз — мисалы, курулуш техникалары үчүн чынжырлар жогорку бышыктыкты талап кылат, ал эми тактык берүүчү чынжырлар жогорку катуулукту талап кылат;
Микроструктураны жана өлчөмдөрдү турукташтыруу: Колдонуу учурунда микроструктуранын өзгөрүшүнөн улам чынжырдын өлчөмдүү деформациясын алдын алуу үчүн металлдын ички микроструктурасын турукташтыруу, бул өткөрүүнүн тактыгына таасир этиши мүмкүн.
II. Ролик чынжырын чыңдоо процессинин негизги параметрлери жана башкаруу чекиттери
Чыңдоо процессинин натыйжалуулугу үч негизги параметрди: температураны, убакытты жана муздатуу ылдамдыгын так көзөмөлдөөгө көз каранды. Ар кандай параметрлердин айкалышы бир топ айырмаланган натыйжаларды бере алат. Чыңдоо процесси ролик чынжырынын ар кандай компоненттерине (роликтер, втулкалар, төөнөгүчтөр жана пластиналар) ылайыкташтырылышы керек, анткени алардын жүктөө мүнөздөмөлөрү жана иштөө талаптары ар кандай.
1. Температураны чыңдоо: Иштин натыйжалуулугун көзөмөлдөө үчүн "негизги баскыч"
Чыңдоо температурасы - бул даяр буюмдун акыркы иштешин аныктоодогу эң маанилүү фактор. Температура жогорулаган сайын, даяр буюмдун катуулугу төмөндөйт жана анын бышыктыгы жогорулайт. Ролик чынжырынын колдонулушуна жараша, чыңдоо температуралары жалпысынан төмөнкүдөй категорияларга бөлүнөт:
Төмөнкү температурада чыңдоо (150-250°C): Негизинен роликтер жана втулкалар сыяктуу жогорку катуулукту жана эскирүүгө туруктуулукту талап кылган компоненттер үчүн колдонулат. Төмөнкү температурада чыңдоо айрым ички чыңалууну жок кылуу менен бирге HRC 55-60 жумуш бөлүкчөсүнүн катуулугун сактайт, бул аны жогорку жыштыктагы, аз таасирдүү берүү колдонмолоруна (мисалы, станоктун шпинделдик жетектери) ылайыктуу кылат.
Орточо температурада чыңдоо (300-450°C): төөнөгүчтөр жана чынжыр плиталары сыяктуу жогорку бекемдикти жана ийкемдүүлүктү талап кылган компоненттер үчүн ылайыктуу. Орточо температурада чыңдоодон кийин, бөлүктүн катуулугу HRC 35-45ке чейин төмөндөйт, бул анын ийкемдүүлүк чегин жана ийкемдүүлүк чегин бир топ жакшыртат, бул анын оор сокку жүктөмдөрүнө туруштук берүүсүнө мүмкүндүк берет (мисалы, курулуш машиналарында жана тоо-кен жабдууларында).
Жогорку температурада чыңдоо (500-650°C): Өзөктүү ролик чынжырынын компоненттери үчүн сейрек колдонулат, ал жогорку бекемдикти талап кылган жардамчы компоненттер үчүн адистештирилген колдонмолордо гана колдонулат. Бул температурада катуулук андан ары төмөндөйт (HRC 25-35), бирок соккуга туруктуулук бир топ жакшырат.
Негизги көзөмөл пункттары: Чыңдоочу мештин ичиндеги температуранын бирдейлиги абдан маанилүү, температуранын айырмасы ±5°C чегинде көзөмөлдөнөт. Тегиз эмес температуралар бир партиядагы жумушчу бөлүктөрдүн ичиндеги олуттуу иштөө айырмачылыктарына алып келиши мүмкүн. Мисалы, роликтердеги өтө жогорку локалдашкан температура "жумшак тактарды" пайда кылып, эскирүүгө туруктуулукту төмөндөтөт. Өтө төмөн температура ички чыңалууларды толук жок кылып, жаракаларга алып келиши мүмкүн.
2. Чыңалуу убактысы: Микроструктуралык трансформация үчүн "жетиштүү шарт"
Чыңдоо убактысы бөлүктүн ичиндеги микроструктуралык трансформациянын жетиштүү болушун камсыз кылышы керек, ошол эле учурда ашыкча чыңдоодон улам келип чыккан иштин начарлашынан сактанышы керек. Өтө кыска убакыт ички чыңалуунун толук бошотулушуна тоскоол болуп, микроструктуралык трансформациянын толук эмес болушуна жана жетишсиз бекемдикке алып келет. Өтө узак убакыт өндүрүш чыгымдарын көбөйтөт жана ошондой эле катуулуктун ашыкча төмөндөшүнө алып келиши мүмкүн. Ролик чынжырынын компоненттеринин чыңдоо убактысы, адатта, бөлүктүн калыңдыгы жана мештин жүгү менен аныкталат:
Жука дубалдуу компоненттер (мисалы, чынжыр плиталары, калыңдыгы 3-8 мм): чыңдоо убактысы жалпысынан 1-2 саатты түзөт;
Калың дубалдуу компоненттер (мисалы, роликтер жана төөнөгүчтөр, диаметри 10-30 мм): чыңдоо убактысын 2-4 саатка чейин узартуу керек;
Мештин чоң жүктөмдөрү үчүн, жылуулуктун даярдалган бөлүктүн өзөгүнө бирдей өтүшүн камсыз кылуу үчүн, чыңдоо убактысын 10%-20% га көбөйтүү керек.
Негизги көзөмөл пункттары: "Температуранын баскычтуу рампасы" ыкмасын колдонуу чыңдоонун натыйжалуулугун оптималдаштыра алат — алгач мештин температурасын максаттуу температуранын 80% га чейин көтөрүп, 30 мүнөт кармап, андан кийин температуранын тез көтөрүлүшүнөн улам жумуш бөлүктө жаңы жылуулук чыңалууларынын алдын алуу үчүн аны максаттуу температурага чейин көтөрүңүз.
3. Муздатуу ылдамдыгы: Туруктуу иштөө үчүн "акыркы коргонуу сызыгы"
Чыңалуудан кийинки муздатуу ылдамдыгы бөлүктүн иштешине салыштырмалуу аз таасир этет, бирок аны дагы эле туура көзөмөлдөө керек. Адатта аба менен муздатуу (табигый муздатуу) же меш менен муздатуу (меш менен муздатуу) колдонулат:
Төмөн температурада чыңдоодон кийин, абаны муздатуу көбүнчө температураны бөлмө температурасына чейин тез төмөндөтүү жана орточо температурага узак убакытка дуушар болбоо үчүн колдонулат, бул катуулукту жоготууга алып келиши мүмкүн.
Эгерде орточо температурада чыңдоодон кийин жогорку бышыктык талап кылынса, меште муздатууну колдонсо болот. Жай муздатуу процесси дандын өлчөмүн андан ары тактайт жана соккуга туруктуулукту жакшыртат.
Негизги көзөмөл пункттары: Муздатуу процессинде, кычкылданууга же декарбуризацияга алып келиши мүмкүн болгон, бөлүктүн бети менен абанын бирдей эмес байланышынан качуу маанилүү. Чыңалуу мешине азот сыяктуу коргоочу газдарды киргизүүгө же бөлүктүн бетинин сапатын камсыз кылуу үчүн кычкылданууга каршы каптоолорду колдонууга болот.
III. Ролик чынжырын чыңдоонун кеңири таралган көйгөйлөрү жана аларды чечүү жолдору
Негизги параметрлер түшүнүктүү болгон күндө да, жабдуулар, иштөө же материалдар сыяктуу факторлордон улам чыныгы өндүрүштө чыңдоо сапатына байланыштуу көйгөйлөр пайда болушу мүмкүн. Төмөндө ролик чынжырын чыңдоодо кездешкен эң көп кездешкен төрт көйгөй жана аларга тиешелүү чечимдер келтирилген:
1. Катуулуктун жетишсиздиги же бирдей эместиги
Белгилери: Иштелүүчү бөлүктүн катуулугу долбоордун талабынан төмөн (мисалы, роликтин катуулугу HRC 55ке жетпейт), же бир эле иштелүүчү бөлүктүн ар кандай бөлүктөрүнүн ортосундагы катуулук айырмасы HRC 3төн ашат. Себептери:
Чыңалуу температурасы өтө жогору же кармоо убактысы өтө узак;
Чыңалуу мешинин температурасынын бөлүштүрүлүшү бирдей эмес;
Чылагандан кийин даярдалуучу бөлүктүн муздатуу ылдамдыгы жетишсиз, бул мартенситтин толук эмес пайда болушуна алып келет.
Чечимдер:
Чыңдоочу мештин термопарасын калибрлеп, мештин ичиндеги температуранын бөлүштүрүлүшүн үзгүлтүксүз көзөмөлдөп, эскирген жылытуу түтүктөрүн алмаштырып туруңуз;
Процесстик баракчага ылайык температураны жана убакытты катуу көзөмөлдөп, этап-этабы менен кармоону колдонуңуз;
Иштетилген бөлүктүн тез жана бирдей муздашын камсыз кылуу үчүн чыңдоо жана муздатуу процессин оптималдаштырыңыз.
2. Ички чыңалуу жок кылынбайт, бул колдонуу учурунда жаракаларга алып келет
Белгилери: Чынжырды алгачкы орнотуу жана колдонуу учурунда төөнөгүч же чынжыр пластинасы эскертүүсүз сынып, морт сыныкка алып келиши мүмкүн.
Себептери:
Чыңалуу температурасы өтө төмөн же кармоо убактысы өтө кыска, бул ички чыңалуунун жетиштүү деңгээлде чыгарылбай калышына алып келет;
Даярдалган бөлүк чыңалгандан кийин дароо (24 сааттан ашык) чыңалбайт, бул ички чыңалуунун топтолушуна алып келет. Чечим:
Иштетилген бөлүктүн калыңдыгына жараша чыңдоо температурасын тийиштүү түрдө жогорулатыңыз (мисалы, төөнөгүчтөр үчүн 300°Cден 320°Cге чейин) жана кармоо убактысын узартыңыз.
Чыдагандан кийин, узак убакыт бою чыңалуу топтолушун болтурбоо үчүн, даяр бөлүктү 4 сааттын ичинде чыңдоо керек.
Калдык стрессти андан ары жок кылуу үчүн негизги компоненттер үчүн "экинчи чыңдоо" процессин колдонуңуз (баштапкы чыңдоодон кийин бөлмө температурасына чейин муздатып, андан кийин жогорку температурада кайрадан чыңдоо).
3. Беттик кычкылдануу жана көмүртектен арылуу
Белгилери: Иштетүүчү бөлүктүн бетинде боз-кара кычкыл шкала пайда болот же катуулукту өлчөгүч беттин катуулук өзөктүн катуулуктан төмөн экенин көрсөтөт (декарбуризациялоочу катмардын калыңдыгы 0,1 ммден ашык).
Себеби:
Чыңдоочу мештеги абанын ашыкча болушу даяр бөлүк менен кычкылтектин ортосундагы реакцияны пайда кылат.
Ашыкча чыңдоо убактысы көмүртектин бетинен таралышына жана жоголушуна алып келет. Чечим: Мештеги кычкылтектин курамын 0,5% дан төмөн көзөмөлдөө үчүн азот же суутек коргоочу атмосферасы бар герметикалык чыңдоочу мешти колдонуңуз. Керексиз чыңдоо убактысын кыскартыңыз жана жумушчу бөлүктөрдүн ашыкча таңгакталышына жол бербөө үчүн мешти жүктөө ыкмасын оптималдаштырыңыз. Бир аз кычкылданган жумушчу бөлүктөрдүн бетиндеги кабырчыктарды кетирүү үчүн чыңдоодон кийин атып жардырыңыз.
4. Өлчөмдүү деформация
Белгилери: Роликтин ашыкча жумурткасы (0,05 ммден ашык) же чынжыр пластинасынын тешиктери туура эмес тегизделген.
Себеби: Ашыкча тез чыңдоо ысытуу же муздатуу ылдамдыгы деформацияга алып келүүчү жылуулук чыңалуусун пайда кылат.
Мешке жүктөө учурунда жумушчу бөлүктөрдүн туура эмес жайгаштырылышы бирдей эмес чыңалууну жаратат.
Чечим: Термикалык стрессти азайтуу үчүн жай ысытууну (саатына 50°C) жана жай муздатууну колдонуңуз.
Кысуунун деформациясын болтурбоо үчүн чыңдоо учурунда бөлүктүн бош калышын камсыз кылуу үчүн атайын арматураларды иштеп чыгыңыз.
Жогорку тактыктагы тетиктер үчүн, өлчөмдөрдү тууралоо үчүн басым менен түздөө же жылуулук менен иштетүүнү колдонуп, чыңдоодон кийин түздөө кадамын кошуңуз.
IV. Чыңалуу процессинин сапатын текшерүү жана кабыл алуу критерийлери
Ролик чынжырынын компоненттери чыңалгандан кийин иштөө талаптарына жооп берерин камсыз кылуу үчүн, төрт өлчөм боюнча: сырткы көрүнүшү, катуулугу, механикалык касиеттери жана микроструктурасы боюнча комплекстүү текшерүүлөрдү жүргүзгөн комплекстүү сапатты текшерүү системасы түзүлүшү керек.
1. Сырткы көрүнүшүн текшерүү
Текшерүүнүн мазмуну: Кабырчыктар, жаракалар жана оюктар сыяктуу беттик кемчиликтер.
Текшерүү ыкмасы: Визуалдык текшерүү же чоңойтуучу айнек менен текшерүү (10 эсе чоңойтуу).
Кабыл алуу критерийлери: Бетинде көрүнгөн кабырчыктар, жаракалар же бүдүрлөр жок жана бирдей түстө болушу керек.
2. Катуулукту текшерүү
Текшерүүнүн мазмуну: Беттин катуулугу жана катуулуктун бирдейлиги.
Текшерүү ыкмасы: Роликтердин жана төөнөгүчтөрдүн бетинин катуулугун текшерүү үчүн Роквелл катуулугун өлчөгүчтү (HRC) колдонуңуз. Ар бир партиядан алынган даяр бөлүктөрдүн 5% кокустук түрдө үлгү алынат жана ар бир даяр бөлүктүн үч башка жери текшерилет.
Кабыл алуу критерийлери:
Роликтер жана втулкалар: HRC 55-60, бир партиянын ичиндеги катуулугунун айырмасы ≤ HRC3.
Төөнөгүч жана чынжыр пластинасы: HRC 35-45, бир партиянын ичиндеги катуулугунун айырмасы ≤ HRC2. 3. Механикалык касиеттерди сыноо
Сыноонун мазмуну: Созууга туруктуулук, соккуга туруктуулук;
Сыноо ыкмасы: Стандарттык үлгүлөр ар бир кварталда бир партиядагы даяр бөлүктөн чоюлууну сыноо (GB/T 228.1) жана соккуну сыноо (GB/T 229) үчүн даярдалат;
Кабыл алуу критерийлери:
Созуу күчү: төөнөгүчтөр ≥ 800 МПа, чынжырлар ≥ 600 МПа;
Соккуга туруштук берүү: төөнөгүчтөр ≥ 30 Дж/см², чынжырлар ≥ 25 Дж/см².
4. Микроструктураны текшерүү
Сыноонун мазмуну: Ички түзүлүшү бирдей чыңалган мартенсит жана чыңалган бейнит;
Сыноо ыкмасы: Даярдалган бөлүктүн кесилиштери кесилип, жылмаланып, оюлуп, андан кийин металлографиялык микроскоп (400 эсе чоңойтуу) менен байкалат;
Кабыл алуу критерийлери: Тармак карбиддери же ири бүртүкчөлөрү жок бир тектүү түзүлүш жана декарбурланган катмардын калыңдыгы ≤ 0,05 мм.
V. Өнөр жай тенденциялары: Акылдуу чыңдоо процесстеринин өнүгүү багыты
Industry 4.0 технологияларын кеңири колдонуу менен, ролик чынжырын чыңдоо процесстери акылдуу, так жана жашыл процесстерге карай өнүгүп жатат. Төмөндө белгилей кетүүчү үч негизги тенденция келтирилген:
1. Акылдуу температураны башкаруу системасы
Буюмдардын интернети (IoT) технологиясын колдонуу менен, реалдуу убакыттагы температура маалыматтарын чогултуу үчүн чыңалуу мешине бир нече жогорку тактыктагы термопаралар жана инфракызыл температура сенсорлору жайгаштырылат. Жасалма интеллект алгоритмдерин колдонуу менен, жылытуу кубаттуулугу ±2°C чегинде температураны башкаруунун тактыгына жетүү үчүн автоматтык түрдө туураланат. Андан тышкары, система ар бир партиядагы жумуш бөлүктөрү үчүн чыңалуу ийри сызыгын жазып, көзөмөлдөөгө боло турган сапат жазуусун түзөт.
2. Санариптик процесстерди симуляциялоо
Чектүү элементтерди талдоо программасын (мисалы, ANSYS) колдонуу менен, чыңдоо учурундагы бөлүктүн температура жана чыңалуу талаалары потенциалдуу деформацияны жана бирдей эмес иштөөнү алдын ала айтуу үчүн симуляцияланат, ошону менен процесстин параметрлерин оптималдаштырат. Мисалы, симуляция белгилүү бир ролик модели үчүн оптималдуу чыңдоо убактысын аныктай алат, бул салттуу сыноо жана ката ыкмаларына салыштырмалуу натыйжалуулукту 30% га жогорулатат.
3. Жашыл жана энергияны үнөмдөөчү процесстер
Төмөн температурадагы, кыска мөөнөттүү чыңдоо технологиясын иштеп чыгуу катализаторду кошуу менен чыңдоо температурасын жана энергияны керектөөнү азайтат. Чыңдоочу мештен бөлүнүп чыккан жогорку температурадагы түтүн газынын жылуулукту кайра иштетүү үчүн калдык жылуулукту калыбына келтирүү системасын ишке киргизүү, жумушчу бөлүктөрдү алдын ала ысытуу үчүн 20% дан ашык энергияны үнөмдөөгө жетишүү. Мындан тышкары, салттуу май негизиндеги каптамаларга альтернатива катары сууда эрүүчү антиоксидант каптамаларды колдонууну жайылтуу учуучу органикалык бирикмелердин (УОБ) бөлүнүп чыгышын азайтат.
Жарыяланган убактысы: 2025-жылдын 8-сентябры