Polimerinio gesinimo skysčio įtaka ritininės grandinės veikimui

Polimerinio gesinimo skysčio įtaka ritininės grandinės veikimui
Pramonės srityjeritininė grandinėyra svarbus transmisijos komponentas, o jo veikimas yra tiesiogiai susijęs su mechaninės įrangos veikimo efektyvumu ir stabilumu. Aušinimo skysčio parinkimas ir naudojimas terminio apdorojimo procese yra pagrindinė grandis, gerinanti ritininių grandinių veikimą. Kaip įprasta aušinimo terpė, polimerinis aušinimo skystis pamažu plačiai naudojamas ritininių grandinių terminiame apdorojime. Šiame straipsnyje bus išsamiai išnagrinėta, kaip polimerinis aušinimo skystis veikia ritininių grandinių veikimą.

1. Ritininės grandinės medžiagos ir pagrindiniai eksploataciniai reikalavimai
Ritininės grandinės paprastai gaminamos iš anglinio plieno, legiruotojo plieno ir kitų medžiagų. Po apdorojimo ir formavimo šias medžiagas reikia termiškai apdoroti, kad pagerėtų jų kietumas, atsparumas dilimui, atsparumas nuovargiui ir kitos savybės, kad jos atitiktų naudojimo reikalavimus skirtingomis darbo sąlygomis. Pavyzdžiui, didelės spartos ir sunkių apkrovų perdavimo sistemose ritininės grandinės turi būti didesnio kietumo ir stiprumo, kad atlaikytų dideles įtempimo ir smūgio jėgas; kai kuriuose įrenginiuose, kurie dažnai užsiveda ir sustoja, geras atsparumas nuovargiui gali užtikrinti ritininių grandinių tarnavimo laiką.

2. Polimerų gesinimo skysčio apžvalga
Polimerų gesinimo skystis pagamintas iš specialaus polieterio nejoninio didelės molekulinės masės polimero (PAG) ir kompozicinio priedo, kuris, sumaišytas su tinkamu vandens kiekiu, gali suteikti kitų pagalbinių savybių. Palyginti su tradicine gesinimo alyva ir vandeniu, polimerų gesinimo skystis turi daug privalumų, tokių kaip reguliuojamas aušinimo greitis, aplinkos apsauga ir mažos naudojimo išlaidos. Jo aušinimo savybės yra tarp vandens ir alyvos, ir jis gali efektyviai kontroliuoti ruošinio aušinimo greitį gesinimo proceso metu, sumažindamas ruošinio deformaciją ir polinkį įtrūkti.

3. Polimerų gesinimo skysčio poveikis ritininės grandinės veikimui
(I) Kietumas ir stiprumas
Kai ritininė grandinė gesinama polimeriniame gesinimo skystyje, gesinimo skystyje esantis polimeras aukštoje temperatūroje ištirpsta ir ant ritininės grandinės paviršiaus sudaro vandeniu praturtintą dangą. Ši danga gali reguliuoti ritininės grandinės aušinimo greitį taip, kad jos aušinimo greitis martensitinėje transformacijoje būtų vidutinis, taip gaunant vienodą ir idealią martensitinę struktūrą. Palyginti su gesinimu vandenyje, polimerinis gesinimo skystis gali sumažinti gesinimo aušinimo greitį, sumažinti gesinimo įtempį ir išvengti gesinimo įtrūkimų, kuriuos sukelia per didelis ritininės grandinės aušinimo greitis; palyginti su gesinimu alyvoje, jo aušinimo greitis yra gana didelis, todėl galima pasiekti didesnį kietumą ir stiprumą. Pavyzdžiui, tinkamos koncentracijos polimeriniu gesinimo skysčiu gesintos ritininės grandinės kietumas gali siekti HRC30–HRC40 diapazoną. Palyginti su ritinine grandine, kuri nebuvo gesinta arba naudoja kitą gesinimo terpę, kietumas ir stiprumas žymiai pagerėja, taip pagerinant ritininės grandinės laikomąją galią ir atsparumą dilimui.
(II) Atsparumas dilimui
Geras atsparumas dilimui yra svarbi ritininės grandinės normalaus veikimo garantija. Polimerinė plėvelė, susidariusi dėl polimerinio gesinimo skysčio ant ritininės grandinės paviršiaus, gali ne tik reguliuoti aušinimo greitį, bet ir tam tikru mastu sumažinti ritininės grandinės oksidaciją ir dekarbonizaciją gesinimo proceso metu, išlaikyti ritininės grandinės paviršiaus metalo aktyvumą ir vientisumą. Vėlesnio naudojimo procese polimeriniu gesinimo skysčiu grūdintos ritininės grandinės paviršiaus kietumas yra didesnis, todėl galima efektyviai atsispirti trinčiai ir dilimui tarp ritininės grandinės ir grandinės plokštės, kaiščio veleno ir kitų komponentų, taip pailginant ritininės grandinės tarnavimo laiką. Tuo pačiu metu vienodas gesinimo mikrostruktūros pasiskirstymas taip pat padeda pagerinti bendrą ritininės grandinės atsparumą dilimui, kad ilgalaikio veikimo metu ji vis tiek galėtų išlaikyti gerą perdavimo tikslumą ir efektyvumą.
(III) Atsparumas nuovargiui
Esant realioms darbo sąlygoms, ritininės grandinės dažnai patiria pakartotinius lenkimo ir tempimo įtempius, todėl ritininės grandinės turi pasižymėti puikiu atsparumu nuovargiui. Polimerinis gesinimo skystis gali sumažinti liekamąjį įtempį ritininės grandinės viduje, kontroliuodamas įtempių pasiskirstymą aušinimo metu ir taip pagerindamas ritininės grandinės nuovargio stiprumą. Liekamasis įtempis turės įtakos nuovargio įtrūkimo atsiradimui ir ritininės grandinės plėtimosi elgsenai ciklinės apkrovos metu, o pagrįstas polimerinio gesinimo skysčio naudojimas gali optimizuoti ritininės grandinės liekamąjį įtempį, kad ji galėtų atlaikyti daugiau ciklų be nuovargio pažeidimų, kai yra veikiama kintamos apkrovos. Eksperimentiniai tyrimai parodė, kad polimeriniu gesinimo skysčiu apdorotų ritininių grandinių lūžio laikas nuovargio bandymuose gali būti kelis ar net dešimtis kartų pailgintas, palyginti su neapdorotomis ritininėmis grandinėmis, o tai labai svarbu gerinant mechaninės įrangos patikimumą ir mažinant priežiūros išlaidas.
(IV) Matmenų stabilumas
Grūdinimo proceso metu ritininės grandinės matmenų tikslumui įtakos turės daugelis veiksnių, tokių kaip aušinimo greitis ir gesinimo įtempis. Kadangi polimerinio gesinimo skysčio aušinimo greitis yra gana vienodas ir reguliuojamas, jis gali efektyviai sumažinti ritininės grandinės terminį įtempį ir konstrukcinį įtempį gesinimo metu, taip pagerindamas ritininės grandinės matmenų stabilumą. Palyginti su gesinimu vandenyje, polimerinis gesinimo skystis gali sumažinti ritininės grandinės deformaciją gesinimo metu ir sumažinti vėlesnį mechaninio apdorojimo korekcijos darbą; palyginti su gesinimu alyvoje, jo aušinimo greitis yra greitesnis, o tai gali pagerinti ritininės grandinės kietumą ir stiprumą, užtikrinant matmenų stabilumą. Tai leidžia ritininei grandinei geriau atitikti projektinio dydžio reikalavimus po gesinimo polimeriniu gesinimo skysčiu, pagerinti surinkimo tikslumą ir perdavimo tikslumą bei užtikrinti normalų mechaninės įrangos veikimą.

4. Veiksniai, turintys įtakos polimerų gesinimo skysčio veikimui ant ritininės grandinės
(I) Grūdinimo skysčio koncentracija
Polimerinio gesinimo skysčio koncentracija yra vienas iš pagrindinių veiksnių, turinčių įtakos jo aušinimo efektyvumui ir ritininės grandinės gesinimo efektui. Apskritai, kuo didesnė gesinimo skysčio koncentracija, tuo didesnis polimero kiekis, tuo storesnė danga ir tuo lėtesnis aušinimo greitis. Skirtingų medžiagų ir specifikacijų ritininėms grandinėms reikia pasirinkti tinkamą gesinimo skysčio koncentraciją, kad būtų pasiektas geriausias gesinimo efektyvumas. Pavyzdžiui, kai kurioms mažoms, lengvai apkrautoms ritininėms grandinėms galima naudoti mažesnę polimerinio gesinimo skysčio koncentraciją, pvz., 3–8 %; o didelėms, sunkiai apkrautoms ritininėms grandinėms gesinimo skysčio koncentraciją reikia atitinkamai padidinti iki 10–20 % ar net daugiau, kad būtų patenkinti kietumo ir stiprumo reikalavimai. Faktinės gamybos metu gesinimo skysčio koncentracija turi būti griežtai kontroliuojama, o siekiant užtikrinti gesinimo kokybės stabilumą, reikia reguliariai tikrinti ir reguliuoti.
(II) Grūdinimo temperatūra
Grūdinimo temperatūra taip pat turi didelę įtaką ritininės grandinės veikimui. Aukštesnė gesinimo temperatūra gali padidinti austenito grūdelius ritininės grandinės viduje, tačiau taip pat lengva sumažinti kietumą ir tvirtumą po grūdinimo, todėl padidėja įtrūkimų rizika; jei gesinimo temperatūra per žema, gali būti nepasiekiamas pakankamas kietumas ir martensitinė struktūra, o tai turi įtakos ritininės grandinės veikimui. Skirtingoms plieno ir ritininės grandinės specifikacijoms būtina nustatyti tinkamą gesinimo temperatūros diapazoną pagal jų medžiagų savybes ir proceso reikalavimus. Apskritai anglinio plieno ritininės grandinės gesinimo temperatūra yra nuo 800 ℃ iki 900 ℃, o legiruotojo plieno ritininės grandinės gesinimo temperatūra yra šiek tiek aukštesnė, paprastai nuo 850 ℃ iki 950 ℃. Grūdinimo metu reikia griežtai kontroliuoti kaitinimo temperatūros vienodumą ir tikslumą, kad būtų išvengta ritininės grandinės veikimo skirtumų dėl temperatūros svyravimų.
(III) Aušinimo terpės cirkuliacija ir maišymas
Grūdinimo proceso metu aušinimo terpės cirkuliacija ir maišymas daro didelę įtaką šilumos mainų efektyvumui tarp polimerinio gesinimo skysčio ir ritininės grandinės. Gera cirkuliacija ir maišymas gali užtikrinti, kad gesinimo skystis visiškai liestųsi su ritininės grandinės paviršiumi, pagreitintų šilumos perdavimą ir pagerintų gesinimo greičio tolygumą. Jei aušinimo terpės tekėjimas nėra tolygus, gesinimo skysčio temperatūra vietinėje srityje kyla per greitai, dėl to aušinimo greitis įvairiose ritininės grandinės dalyse bus nevienodas, o tai sukels per didelį gesinimo įtempį ir deformaciją. Todėl projektuojant ir naudojant gesinimo baką, reikia įrengti tinkamą cirkuliacinę maišymo sistemą, kuri užtikrintų gerą gesinimo skysčio tekėjimo būseną ir sudarytų palankias sąlygas tolygiam ritininės grandinės gesinimui.
(IV) Ritininės grandinės paviršiaus būsena
Ritininės grandinės paviršiaus būklė taip pat turės tam tikrą įtaką polimerinio gesinimo skysčio aušinimo poveikiui ir galutiniam veikimui. Pavyzdžiui, jei ritininės grandinės paviršiuje yra priemaišų, tokių kaip alyva, geležies drožlės, apnašos ir kt., tai paveiks polimerinės plėvelės susidarymą ir sukibimą, sumažins gesinimo skysčio aušinimo efektyvumą ir sukels netolygų gesinimo kietumą arba įtrūkimus. Todėl prieš gesinimą ritininės grandinės paviršių reikia kruopščiai nuvalyti, kad jis būtų švarus ir be defektų, tokių kaip alyva ir apnašos, kad polimerinis gesinimo skystis galėtų visapusiškai atlikti savo vaidmenį ir pagerinti ritininės grandinės gesinimo kokybę.
(V) Priedų naudojimas
Siekiant dar labiau pagerinti polimerinio gesinimo skysčio savybes ir sustiprinti ritininės grandinės gesinimo efektą, į gesinimo skystį kartais pridedama specialių priedų. Pavyzdžiui, pridėjus rūdžių inhibitoriaus, galima išvengti ritininės grandinės rūdijimo po gesinimo ir pailginti jos tarnavimo laiką; pridėjus putų slopinimo priemonės, galima sumažinti gesinimo metu susidarančias putas ir pagerinti gesinimo skysčio savybes bei saugumą; pridėjus paviršinio aktyvumo medžiagų, galima pagerinti polimerinio gesinimo skysčio drėkinamumą ir sukibimą, sustiprinti jo sąlyčio su ritininės grandinės paviršiumi efektą ir pagerinti aušinimo efektyvumą. Renkantis ir naudojant priedus, jie turėtų būti pagrįstai parinkti pagal konkretų gesinimo procesą ir ritininės grandinės našumo reikalavimus, o priedų kiekis turėtų būti griežtai kontroliuojamas, kad būtų išvengta neigiamo poveikio gesinimo skysčio savybėms.

5. Polimerų gesinimo skysčio priežiūra ir valdymas
Siekiant užtikrinti ilgalaikį polimerinio gesinimo skysčio stabilumą ir veikimą terminio ritininės grandinės apdorojimo metu, būtina jį efektyviai prižiūrėti ir valdyti.
Reguliarus koncentracijos nustatymas: naudokite profesionalius prietaisus, tokius kaip refraktometrai, kad reguliariai nustatytumėte gesinimo skysčio koncentraciją ir laiku ją koreguotumėte pagal bandymo rezultatus. Paprastai rekomenduojama koncentraciją tikrinti kartą per savaitę. Jei nustatyta, kad koncentracija viršija proceso reikalavimus, ją reikia praskiesti arba laiku įpilti naujo polimero tirpalo.
Kontroliuokite priemaišų kiekį: reguliariai valykite priemaišas ir plūduriuojančią alyvą gesinimo bako apačioje, kad per didelės priemaišos nepaveiktų aušinimo efektyvumo ir gesinimo skysčio tarnavimo laiko. Galima įrengti filtravimo sistemą, kuri cirkuliuoja ir filtruoja gesinimo skystį, kad būtų pašalintos kietos priemaišos, pvz., geležies drožlės ir oksido apnašos.
Bakterijų augimo stabdymas: Polimerų gesinimo skystyje naudojimo metu linkę daugintis bakterijos, dėl to jis gali sugesti ir pablogėti jo veikimas. Todėl būtina reguliariai įpilti baktericidų ir laikyti gesinimo skystį švarų bei gerai vėdinamą, kad būtų išvengta bakterijų dauginimosi. Paprastai baktericidai įpilami kas dvi savaites, o gesinimo skysčio temperatūra ir pH vertė turi būti kontroliuojami, kad jie būtų tinkamame diapazone.
Atkreipkite dėmesį į aušinimo sistemą: reguliariai tikrinkite ir prižiūrėkite aušinimo bako aušinimo sistemą, kad užtikrintumėte, jog aušinimo skysčio temperatūrą būtų galima efektyviai kontroliuoti. Aušinimo sistemos gedimas gali sukelti per aukštą arba per žemą aušinimo skysčio temperatūrą, o tai turi įtakos aušinimo efektyvumui ir ritininės grandinės aušinimo kokybei. Reguliariai tikrinkite, ar aušinimo vamzdis neužsikimšęs, ar tinkamai veikia aušinimo vandens siurblys ir pan., ir laiku atlikite remontą bei techninę priežiūrą.

6. Išvada
Polimerinis gesinimo skystis atlieka gyvybiškai svarbų vaidmenį ritininių grandinių terminio apdorojimo procese. Jis žymiai pagerina visapusiškas ritininių grandinių savybes, tokias kaip kietumas, stiprumas, atsparumas dilimui, atsparumas nuovargiui ir matmenų stabilumas, reguliuodamas gesinimo aušinimo greitį ir optimizuodamas vidinę organizacinę struktūrą. Tačiau norint visapusiškai išnaudoti polimerinio gesinimo skysčio privalumus ir pasiekti idealų ritininės grandinės našumą, būtina visapusiškai atsižvelgti į daugelį veiksnių, tokių kaip gesinimo skysčio koncentracija, gesinimo temperatūra, aušinimo terpės cirkuliacija ir maišymas, ritininės grandinės paviršiaus būklė ir priedų naudojimas, taip pat griežtai prižiūrėti ir valdyti gesinimo skystį. Tik tokiu būdu galime užtikrinti, kad ritininės grandinės galėtų stabiliai ir patikimai veikti įvairiuose mechaniniuose įrenginiuose ir atitiktų aukštus šiuolaikinės pramoninės gamybos transmisijų komponentams reikalavimus.