Анализа на влијанието на деформацијата на заварувањето врз животниот век на замор на валчестиот ланец
Вовед
Како важна основна компонента широко користена во разни механички системи за пренос и транспорт, перформансите и животниот век наролер ланецимаат витално влијание врз сигурноста и ефикасноста на работењето на целата опрема. Меѓу многуте фактори што влијаат на животниот век на замор на ролерскиот ланец, деформацијата на заварувањето е важен аспект што не може да се игнорира. Оваа статија длабински ќе го истражи механизмот на влијание, степенот на влијание и соодветните контролни мерки на деформацијата на заварувањето врз животниот век на замор на ролерскиот ланец, со цел да им помогне на практичарите во сродните индустрии подобро да го разберат овој проблем, со цел да преземат ефикасни мерки за подобрување на квалитетот и сигурноста на ролерскиот ланец, продолжување на неговиот век на траење и обезбедување стабилно функционирање на механичкиот систем.
1. Структура и принцип на работа на ролерскиот ланец
Ролерскиот ланец обично е составен од основни компоненти како што се внатрешна плоча на ланец, надворешна плоча на ланец, вратило на осовина, ракав и ролер. Неговиот принцип на работа е да пренесува моќност и движење преку спојување на ролерот и запчаникот. За време на процесот на пренос, различните компоненти на ролерскиот ланец се подложени на сложени оптоварувања, вклучувајќи затегнувачки оптоварувања, стрес на свиткување, контактен стрес и ударно оптоварување. Повтореното дејство на овие оптоварувања ќе предизвика оштетување од замор на ролерскиот ланец и на крајот ќе влијае на неговиот век на траење.
2. Причини за деформација на заварување
Во процесот на производство на ролериски ланец, заварувањето е клучен процес што се користи за поврзување на надворешната плоча на ланец со вратилото на иглата и другите компоненти. Сепак, деформацијата на заварувањето е неизбежна во процесот на заварување. Главните причини вклучуваат:
Влез на топлина при заварување: За време на заварувањето, високата температура генерирана од лакот ќе предизвика заварениот дел локално и брзо да се загрее, предизвикувајќи ширење на материјалот. За време на процесот на ладење по заварувањето, заварениот дел ќе се собере. Поради неконзистентните брзини на загревање и ладење на површината за заварување и околните материјали, се генерираат напрегања и деформации при заварување.
Ограничување на цврстината на заварениот материјал: Ако заварениот материјал не е цврсто ограничен за време на процесот на заварување, поголема е веројатноста да се деформира под дејство на напрегањето на заварувањето. На пример, при заварување на некои тенки надворешни плочи на ланецот, ако нема соодветна стега за да ги прицврсти, плочата на ланецот може да се свитка или извитка по заварувањето.
Неразумен редослед на заварување: Неразумниот редослед на заварување ќе доведе до нееднаква распределба на напрегањето на заварувањето, што пак ќе го зголеми степенот на деформација на заварувањето. На пример, кај заварувањето со повеќекратно поминување, ако заварувањето не се изврши по правилен редослед, некои делови од заварениот дел може да бидат подложени на прекумерен напрегање на заварувањето и да се деформираат.
Неправилни параметри за заварување: Неправилните поставки на параметри како што се струјата на заварување, напонот и брзината на заварување, исто така, можат да предизвикаат деформација на заварувањето. На пример, ако струјата на заварување е преголема, заварениот дел ќе се прегрее, зголемувајќи го влезот на топлина, што резултира со поголема деформација на заварувањето; ако брзината на заварување е премногу мала, површината за заварување ќе остане предолга, што исто така ќе го зголеми влезот на топлина и ќе предизвика деформација.
3. Механизмот на влијание на деформацијата на заварувањето врз животниот век на замор на валчестиот ланец
Ефект на концентрација на стрес: Деформацијата при заварување ќе предизвика локална концентрација на стрес во компоненти како што е надворешната плоча на ланецот. Нивото на стрес во областа на концентрација на стрес е многу повисоко отколку во другите делови. Под дејство на наизменичен стрес, овие области имаат поголема веројатност да предизвикаат пукнатини од замор. Откако ќе се појави пукнатината од замор, таа ќе продолжи да се шири под дејство на стрес, на крајот предизвикувајќи кинење на надворешната плоча на ланецот, со што ќе предизвика откажување на ланецот и намалување на неговиот век на траење. На пример, дефектите на заварувањето, како што се дупки и потсечоци на надворешната плоча на ланецот по заварувањето, ќе формираат извор на концентрација на стрес, забрзувајќи го формирањето и ширењето на пукнатините од замор.
Отстапување на геометриската форма и проблеми со совпаѓање: Деформацијата при заварување може да предизвика отстапувања во геометријата на валјачкиот синџир, предизвикувајќи тој да биде неконзистентен со другите компоненти како што се запчаниците. На пример, деформацијата на свиткување на надворешната плоча на спојката може да влијае на целокупната точност на наклонот на валјачкиот синџир, предизвикувајќи лошо поврзување помеѓу валјакот и забите на запчаникот. За време на процесот на пренос, ова лошо поврзување ќе генерира дополнителни ударни оптоварувања и напрегања на свиткување, влошувајќи го оштетувањето од замор на различните компоненти на валјачкиот синџир, со што ќе се намали животниот век на заморот.
Промени во својствата на материјалот: Високата температура за време на заварувањето и последователниот процес на ладење ќе предизвикаат промени во својствата на материјалот во областа на заварување. Од една страна, материјалот во зоната на заварување погодена од топлина може да доживее згрутчување на зрната, стврднување итн., што резултира со намалена цврстина и пластичност на материјалот и поголема склоност кон кршливо кршење под оптоварување од замор. Од друга страна, преостанатиот стрес генериран од деформацијата на заварувањето ќе биде надреден на работниот стрес, дополнително влошувајќи ја состојбата на стрес на материјалот, забрзувајќи ја акумулацијата на оштетување од замор и со тоа влијаејќи на животниот век на замор на валјачкиот синџир.
4. Анализа на влијанието на деформацијата на заварувањето врз животниот век на замор на валчестите ланци
Експериментално истражување: Преку голем број експериментални студии, влијанието на деформацијата на заварувањето врз животниот век на замор на ролерските синџири може квантитативно да се анализира. На пример, истражувачите спроведоа тестови за животниот век на замор на ролерските синџири со различни степени на деформација на заварувањето и открија дека кога деформацијата на заварувањето на надворешната плоча на спојката надминува одредена граница, животниот век на замор на ролерскиот синџир ќе биде значително намален. Експерименталните резултати покажуваат дека фактори како што се концентрацијата на стрес и промените во својствата на материјалот предизвикани од деформацијата на заварувањето ќе го скратат животниот век на замор на ролерскиот синџир за 20% - 50%. Специфичниот степен на влијание зависи од сериозноста на деформацијата на заварувањето и условите за работа на ролерскиот синџир.
Нумеричка симулациска анализа: Со помош на методи на нумеричка симулација, како што е анализата на конечни елементи, влијанието на деформацијата на заварувањето врз животниот век на замор на валчестиот ланец може да се проучи подетално. Со воспоставување модел на конечни елементи на валчестиот ланец, земајќи ги предвид факторите како што се промените на геометриската форма, распределбата на преостанатиот стрес и промените на својствата на материјалот предизвикани од деформацијата на заварувањето, се симулираат и анализираат распределбата на стресот и ширењето на пукнатините од замор на валчестиот ланец под оптоварување на замор. Резултатите од нумеричката симулација се меѓусебно потврдени со експерименталното истражување, дополнително разјаснувајќи го механизмот и степенот на влијание на деформацијата на заварувањето врз животниот век на замор на валчестиот ланец и обезбедувајќи теоретска основа за оптимизирање на процесот на заварување и структурниот дизајн на валчестиот ланец.
5. Мерки за контрола на деформацијата на заварувањето и подобрување на животниот век на валчестиот синџир на замор
Оптимизирајте го процесот на заварување:
Изберете соодветен метод на заварување: Различните методи на заварување имаат различни карактеристики на влез на топлина и влијание на топлината. На пример, во споредба со лачното заварување, заварувањето со гасна заштита има предности на низок влез на топлина, голема брзина на заварување и мала деформација на заварувањето. Затоа, треба да се претпочитаат напредни методи на заварување, како што е заварувањето со гасна заштита, при заварување на валчести ланци, за да се намали деформацијата на заварувањето.
Разумно прилагодување на параметрите за заварување: Според материјалот, големината и другите фактори на валчестиот синџир, струјата за заварување, напонот, брзината на заварување и другите параметри се прецизно контролирани за да се избегне деформација на заварувањето предизвикана од прекумерни или премали параметри на заварување. На пример, под претпоставка за обезбедување на квалитетот на заварот, струјата и напонот на заварувањето можат соодветно да се намалат за да се намали влезот на топлина за заварување и со тоа да се намали деформацијата на заварувањето.
Користете соодветна секвенца на заварување: За конструкции со ролери со повеќекратни поминувања на заварување, секвенцата на заварување треба да биде разумно распоредена така што напрегањето на заварувањето може рамномерно да се распредели и локалната концентрација на напрегање да се намали. На пример, секвенцата на заварување на симетрично заварување и сегментирано обратно заварување може ефикасно да ја контролира деформацијата на заварувањето.
Примена на прицврстувачи: Дизајнирањето и користењето на соодветни прицврстувачи е клучно за контролирање на деформацијата на заварувањето на валчестите ланци. Пред заварувањето, заварениот дел е цврсто фиксиран во правилната положба со прицврстувачи за да се ограничи неговото движење и деформација за време на заварувањето. На пример, со користење на методот на цврста фиксација и примена на соодветна сила на стегање на двата краја од надворешната плоча на ланецот, деформацијата на свиткување за време на заварувањето може ефикасно да се спречи. Во исто време, по заварувањето, прицврстувачот може да се користи и за корекција на заварениот дел за дополнително намалување на деформацијата на заварувањето.
Термичка обработка и корекција по заварувањето: Термичката обработка по заварувањето може да го елиминира преостанатиот стрес од заварувањето и да ги подобри својствата на материјалот во областа за заварување. На пример, правилното жарење на валчестиот синџир може да го подобри зрното на материјалот во областа за заварување, да ја намали тврдоста и преостанатиот стрес на материјалот и да ја подобри неговата цврстина и отпорност на замор. Покрај тоа, за валчестите синџири кои веќе предизвикале деформација на заварувањето, може да се користи механичка корекција или корекција на пламен за да се вратат во форма блиска до дизајнот и да се намали влијанието на геометриската девијација на обликот врз животниот век на заморот.
6. Заклучок
Деформацијата на заварувањето има значително влијание врз животниот век на ролерските ланци. Концентрацијата на стрес, отстапувањето на геометриската форма и проблемите со совпаѓањето, како и промените во својствата на материјалот генерирани од неа, ќе го забрзаат оштетувањето од замор на ролерските ланци и ќе го намалат нивниот век на траење. Затоа, во процесот на производство на ролерските ланци, мора да се преземат ефикасни мерки за контрола на деформацијата на заварувањето, како што се оптимизирање на технологијата на заварување, користење на тела, вршење термичка обработка и корекција по заварувањето итн. Преку спроведување на овие мерки, квалитетот и сигурноста на ролерските ланци може значително да се подобрат, а нивниот век на траење на замор може да се продолжи, со што се обезбедува стабилно функционирање на механичките системи за пренос и транспорт, како и обезбедување силна поддршка за производството и развојот на сродните индустрии.
Време на објавување: 04.06.2025