Булны гинжин хэлхээний деформацийг багасгахын тулд гагнуурын бэхэлгээг хэрхэн зохион бүтээх вэ?

Булны гинжин хэлхээний деформацийг багасгахын тулд гагнуурын бэхэлгээг хэрхэн зохион бүтээх вэ?

Роллер гинж үйлдвэрлэхэд гагнуур нь холбоосуудыг холбох, гинжний бат бөх чанарыг хангах чухал үйл явц юм. Гэсэн хэдий ч гагнуурын явцад дулааны деформаци нь бүтээгдэхүүний нарийвчлал болон гүйцэтгэлд нөлөөлдөг байнгын асуудал болж хувирдаг.булны гинжхолбоосын хазайлт, жигд бус алхам, тогтворгүй гинжин таталт зэрэг асуудлуудыг үүсгэж болно. Эдгээр асуудлууд нь дамжуулалтын үр ашгийг бууруулаад зогсохгүй элэгдлийг нэмэгдүүлж, ашиглалтын хугацааг богиносгож, тэр ч байтугай тоног төхөөрөмжийн эвдрэлд хүргэдэг. Гадаргуугийн бэхэлгээний загвар нь деформацийг хянах гол хэрэгсэл болохын хувьд галзуу гинжин гагнуурын чанарыг шууд тодорхойлдог. Энэхүү нийтлэлд галзуу гинжин гагнуурын деформацийн үндсэн шалтгааныг судалж, шинжлэх ухааны бэхэлгээний загвараар деформацийн хяналтыг хэрхэн хангах талаар системтэйгээр тайлбарлаж, үйлдвэрлэлийн мэргэжилтнүүдэд практик техникийн шийдлүүдийг өгөх болно.

Эхлээд ойлгоорой: Роллер гинжин гагнуурын деформацийн үндсэн шалтгаан нь юу вэ?

Бэхэлгээг зохион бүтээхээсээ өмнө бид эхлээд өнхрөх гинжин хэлхээний гагнуурын хэв гажилтын үндсэн шалтгааныг ойлгох ёстой - жигд бус дулааны оролт болон хангалтгүй хязгаарлалтаас үүдэлтэй стрессийн сулрал. Өнхрөх гинжин хэлхээний холбоосууд нь ихэвчлэн гадна ба дотор хавтан, зүү, бутнаас бүрдэнэ. Гагнуурын үед орон нутгийн халаалтыг голчлон хавтан, зүү, бутны хоорондох холболтод ашигладаг. Энэ процессын үед хэв гажилтын гол шалтгааныг дараах байдлаар нэгтгэн дүгнэж болно.

Дулааны стрессийн тэнцвэргүй тархалт: Гагнуурын нуман хаалганаас үүссэн өндөр температур нь металлын орон нутгийн хурдацтай тэлэлтийг үүсгэдэг бол эргэн тойрон дахь халаалтгүй хэсгүүд нь бага температур, илүү хатуулагтай тул хязгаарлалт болж, халсан металлыг чөлөөтэй тэлэхээс сэргийлж, шахалтын стресс үүсгэдэг. Хөргөх үед халсан металл агшиж, эргэн тойрон дахь хэсгүүд үүнийг саатуулж, суналтын стресс үүсгэдэг. Стресс нь материалын урсах цэгээс хэтэрсэн үед холбоосууд нугалах, зүү буруу байрлалд орох зэрэг байнгын деформаци үүсдэг.

Эд ангиудын байрлалын нарийвчлал хангалтгүй байна: Роллер гинжин өнцөг болон холбоосын параллелизм нь нарийвчлалын гол үзүүлэлт юм. Хэрэв гагнуурын өмнө бэхэлгээнд байгаа эд ангиудын байрлалын лавлагаа тодорхойгүй бөгөөд хавчих хүч тогтворгүй байвал гагнуурын явцад дулааны стрессийн нөлөөгөөр эд ангиуд хажуугийн эсвэл уртаашаа буруу байрлалд орох хандлагатай байдаг бөгөөд энэ нь өнцөг хазайлт болон холбоосын гажуудал үүсгэдэг. Гагнуурын дараалал болон бэхэлгээний хоорондох нийцгүй байдал: Буруу гагнуурын дараалал нь ажлын хэсэгт дулаан хуримтлагдаж, орон нутгийн деформацийг улам хүндрүүлдэг. Хэрэв бэхэлгээ нь гагнуурын дараалалд үндэслэн динамик хязгаарлалтыг хангаж чадахгүй бол деформаци улам бүр хүндэрнэ.

Хоёрдугаарт, гагнуурын бэхэлгээний дизайны үндсэн зарчим: нарийн байрлал, тогтвортой хавчаар, уян хатан дулаан тархалт.

Булны гинжний бүтцийн шинж чанар (олон бүрэлдэхүүн хэсэг ба нимгэн, амархан деформацид ордог гинжний хавтан) болон гагнуурын шаардлагыг харгалзан бэхэлгээний загвар нь эх үүсвэр дээрх деформацийг хянахын тулд гурван гол зарчмыг баримтлах ёстой.

1. Нэгдсэн өгөгдлийн зарчим: Байршлын өгөгдлийн цэг болгон гол нарийвчлалын үзүүлэлтүүдийг ашиглах

Булны гинжний гол нарийвчлал нь давирхайн нарийвчлал болон гинжин хавтангийн параллелизм тул бэхэлгээний байрлалын загвар нь эдгээр хоёр үзүүлэлтэд анхаарлаа хандуулах ёстой. Сонгодог "нэг хавтгай, хоёр зүү" байрлуулах аргыг санал болгож байна: гинжин хавтангийн хавтгай гадаргуу нь анхдагч байрлуулах гадаргуу болж үйлчилдэг (гурван зэргийн чөлөөг хязгаарладаг), хоёр байрлуулах зүү нь зүүний нүхтэй хосолсон (тус тус хоёр ба нэг зэргийн чөлөөг хязгаарладаг) бүрэн байрлалыг хангадаг. Байршуулах зүү нь элэгдэлд тэсвэртэй хайлшин гангаар (Cr12MoV гэх мэт) хийгдсэн бөгөөд удаан хугацаагаар ашигласны дараа ч байрлалын нарийвчлал хадгалагдахын тулд бөхөөсөн (хатуулаг ≥ HRC58) байх ёстой. Байршуулах зүү болон гинжин хавтангийн зүүний нүхний хоорондох зайг 0.02-0.05 мм-ийн хооронд байлгах хэрэгтэй бөгөөд ингэснээр хавчаарыг хөнгөвчлөх, гагнуурын явцад эд ангиудын хөдөлгөөнөөс урьдчилан сэргийлэх боломжтой.

2. Хавчаарын хүчний дасан зохицох зарчим: “Хангалттай бөгөөд гэмтээхгүй”

Хавчаарын хүчний загвар нь хэв гажилтаас урьдчилан сэргийлэх болон гэмтлээс урьдчилан сэргийлэх тэнцвэрийг хангахад чухал үүрэгтэй. Хэт их хавчих хүч нь гинжин хавтангийн хуванцар деформацид хүргэж болох бол хэт бага нь гагнуурын стрессийг бууруулж болзошгүй. Дараах дизайны анхаарах зүйлсийг хангасан байх ёстой.

Хавчаарын цэгийг зохих ёсоор байрлуулах хэрэгтэй: гагнуурын хэсэгт ойрхон (гагнуураас ≤20 мм), гинжин хавтангийн хатуу хэсэгт (жишээлбэл, зүүний нүхний ирмэгийн ойролцоо) байрлуулж, гинжин хавтангийн голд үйлчилдэг хавчих хүчний нөлөөгөөр нугалахаас сэргийлнэ. Тохируулж болох хавчих хүч: Гинжингийн зузаан (ихэвчлэн 3-8 мм) болон материал (ихэвчлэн 20Mn ба 40MnB зэрэг хайлшин бүтцийн ган) дээр үндэслэн тохирох хавчих аргыг сонгоно. Эдгээр аргуудад хийн хавчих (масс үйлдвэрлэлд тохиромжтой, даралтын зохицуулагчаар тохируулж болох хавчих хүч 5-15N хооронд хэлбэлздэг) эсвэл шураг хавчих (жижиг багцаар тохируулахад тохиромжтой, тогтвортой хавчих хүчтэй) орно.
Уян хатан хавчаарын холбоо барих хэсэг: Хавчаарын блок болон гинжний хоорондох холбоо барих хэсэгт полиуретан жийргэвч (2-3 мм зузаантай) наана. Энэ нь үрэлтийг нэмэгдүүлж, хавчаарын блок гинжний гадаргууг хонхойлгож эсвэл зурахаас сэргийлнэ.

3. Дулаан тархалтын синергийн зарчим: Хавчаар болон гагнуурын процессын хоорондох дулааны тохируулга

Гагнуурын деформаци нь үндсэндээ дулааны жигд бус хуваарилалтаас үүдэлтэй байдаг. Тиймээс хавчаар нь "идэвхтэй дулаан тархалт ба идэвхгүй дулаан дамжуулалт" гэсэн хоёр аргаар дулааны стрессийг бууруулж, туслах дулаан тархалтыг хангах ёстой. Идэвхгүй дулаан дамжуулалтын хувьд бэхэлгээний их биеийг уламжлалт цутгамал төмрийг (дулаан дамжуулалт 45W/(m・K)) орлох хөнгөн цагаан хайлш (дулаан дамжуулалт 202W/(m・K)) эсвэл зэс хайлш (дулаан дамжуулалт 380W/(m・K)) зэрэг өндөр дулаан дамжуулалттай материалаар хийх ёстой. Энэ нь гагнуурын хэсэгт дулаан дамжуулалтыг хурдасгадаг. Идэвхтэй дулаан тархалтын хувьд бэхэлгээний гагнуурын ойролцоо хөргөлтийн усны сувгийг төлөвлөж, эргэлтийн хөргөлтийн ус (усны температур 20-25°C-д хянагддаг) оруулж, орон нутгийн дулааныг дулаан солилцоогоор зайлуулж, ажлын хэсгийн хөргөлтийг илүү жигд болгодог.

Гуравдугаарт, Роллер гинжин хэлхээний деформацийг бууруулах хавчаарын дизайны гол стратеги ба дэлгэрэнгүй мэдээлэл

Дээрх зарчмууд дээр үндэслэн бид дизайныхаа тодорхой бүтэц, функцэд анхаарлаа хандуулах хэрэгтэй. Дараах дөрвөн стратегийг бодит үйлдвэрлэлд шууд хэрэгжүүлж болно.

1. Модульчлагдсан байршлын бүтэц: Олон өнхрөх гинжин хэлхээний үзүүлэлтүүдэд дасан зохицох боломжтой, байршлын тогтвортой байдлыг хангах

Роллер гинж нь янз бүрийн үзүүлэлттэй байдаг (жишээ нь, 08A, 10A, 12A гэх мэт, 12.7 мм-ээс 19.05 мм хүртэлх алхамтай). Тодорхойлолт бүрт тусдаа бэхэлгээ зохион бүтээх нь зардал болон шилжилтийн хугацааг нэмэгдүүлнэ. Бид модульчлагдсан байрлуулах бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг ашиглахыг зөвлөж байна: Байршуулах зүү болон блокуудыг сольж болох бөгөөд бэхэлгээний суурьтай боолтоор холбох зориулалттай. Тодорхойлолтыг өөрчлөхдөө хуучин байрлуулах бүрэлдэхүүн хэсгийг салгаад харгалзах алхамтай шинэ хэсгийг суурилуулснаар шилжилтийн хугацааг 5 минутаас бага болгон бууруулна. Цаашилбал, янз бүрийн үзүүлэлттэй роллер гинжний байрлалын нарийвчлалыг хангахын тулд бүх модульчлагдсан бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн байрлалын өгөгдөл нь бэхэлгээний суурийн өгөгдөлийн гадаргуутай тохирч байх ёстой.

2. Тэгш хэмтэй хязгаарлалтын загвар: Гагнуурын стрессийн "харилцан үйлчлэл"-ийг нөхөх

Роллер гинжин гагнуур нь ихэвчлэн тэгш хэмтэй бүтэцтэй байдаг (жишээлбэл, давхар гинжин хавтан дээр зүүг нэгэн зэрэг гагнах). Тиймээс бэхэлгээ нь стрессийг нөхөх замаар деформацийг багасгахын тулд тэгш хэмтэй хязгаарлалтын загварыг ашиглах ёстой. Жишээлбэл, давхар гинжин хавтан болон зүүг гагнах явцад гагнуурын дулааны оролт болон хязгаарлалтын хүчийг тогтвортой байлгахын тулд бэхэлгээг гинжин хэлхээний хоёр талд байрлуулах блок болон хавчаарын төхөөрөмжөөр тэгш хэмтэй байрлуулсан байх ёстой. Цаашилбал, гагнуурын явцад төв хэсэгт нугалах стрессийг бууруулахын тулд туслах тулгуур блокыг гинжин хэлхээний голд, гинжин хэлхээний хавтгайтай тэгш байрлуулж болно. Практик мэдээллээс харахад тэгш хэмтэй хязгаарлалтын загвар нь өнхрөх гинжин хэлхээний давирхайн хазайлтыг 30%-40% бууруулж чадна.

3. Динамик дараагийн хавчаар: Гагнуурын үед дулааны хэв гажилтад дасан зохицох

Гагнуурын явцад ажлын хэсэг нь дулааны тэлэлт ба агшилтын улмаас бага зэргийн шилжилт хөдөлгөөнд ордог. Тогтмол хавчих арга нь стрессийн концентрацид хүргэж болзошгүй. Тиймээс бэхэлгээг динамик дараагийн хавчих механизмаар зохион бүтээж болно: шилжилтийн мэдрэгч (жишээлбэл, 0.001 мм-ийн нарийвчлалтай лазер шилжилтийн мэдрэгч) нь гинжин хавтангийн хэв гажилтыг бодит цаг хугацаанд хянаж, дохиог PLC хяналтын системд дамжуулдаг. Дараа нь серво мотор нь тохирох хавчих хүчийг хадгалахын тулд хавчих блокийг бичил тохируулгад (0-0.5 мм-ийн тохируулгын хүрээтэй) чиглүүлдэг. Энэхүү загвар нь зузаан хавтантай өнхрөх гинжийг (зузаан ≥ 6 мм) гагнахад онцгой тохиромжтой бөгөөд дулааны хэв гажилтаас үүдэлтэй гинжин хагарлаас үр дүнтэй сэргийлдэг.

4. Гагнуураас зайлсхийх болон удирдамжийн зураг төсөл: Нарийн гагнуурын замыг баталгаажуулж, дулаанд өртөх бүсийг багасгана
Гагнуурын явцад гагнуурын бууны хөдөлгөөний замын нарийвчлал нь гагнуурын чанар болон дулааны оролтод шууд нөлөөлдөг. Бэхэлгээ нь гагнуурын давхаргын зайлсхийх ховил болон гагнуурын бууны чиглүүлэгчээр тоноглогдсон байх шаардлагатай. Бэхэлгээ болон гагнуурын бууны хооронд хөндлөнгөөс оролцохоос сэргийлж гагнуурын давхаргын ойролцоо U хэлбэрийн зайлсхийх ховил (гагнуурын давхаргаас 2-3 мм өргөн, 5-8 мм гүн) үүсгэх шаардлагатай. Цаашилбал, гагнуурын бууг урьдчилан тогтоосон замын дагуу жигд хөдөлгөөнтэй байлгахын тулд бэхэлгээний дээгүүр чиглүүлэгч төмөр зам суурилуулах шаардлагатай (80-120 мм/мин гагнуурын хурдтай байхыг зөвлөж байна), гагнуурын шулуун байдал болон жигд дулааны оролтыг хангах. Гагнуурын цацрал бэхэлгээг гэмтээхээс сэргийлж, зайлсхийх ховилд керамик тусгаарлагч материалыг байрлуулж болно.

Дөрөвдүгээрт, Бэхэлгээний оновчлол ба баталгаажуулалт: Дизайнаас хэрэгжүүлэлт хүртэлх хаалттай давталтын хяналт

Сайн загварыг жинхэнэ утгаар нь хэрэгжүүлэхийн өмнө оновчлол болон баталгаажуулалт шаардлагатай. Дараах гурван алхам нь уг бэхэлгээний практик байдал болон найдвартай байдлыг хангах болно.

1. Хязгаарлагдмал элементийн симуляцийн шинжилгээ: Деформацийг урьдчилан таамаглах ба бүтцийг оновчтой болгох

Бэхэлгээ үйлдвэрлэхээс өмнө ANSYS болон ABAQUS зэрэг хязгаарлагдмал элементийн програм хангамж ашиглан дулааны бүтцийн холболтын симуляцийг гүйцэтгэдэг. Булны гинжин хэлхээний материалын параметрүүд (дулааны тэлэлтийн коэффициент ба уян хатан модуль гэх мэт) болон гагнуурын процессын параметрүүдийг (180-220А гагнуурын гүйдэл ба 22-26В хүчдэл гэх мэт) оруулснаар гагнуурын явцад бэхэлгээ болон ажлын хэсэгт температур болон стрессийн тархалтыг дуурайж, болзошгүй деформацийн талбайг урьдчилан таамагладаг. Жишээлбэл, хэрэв симуляци нь гинжин хавтангийн голд хэт их нугалах деформацийг харуулсан бол бэхэлгээний харгалзах байршилд нэмэлт тулгуур нэмж болно. Хэрэв стрессийн концентраци нь байрлуулах зүү дээр үүссэн бол зүүний филе радиусыг оновчтой болгож болно (R2-R3-ийг санал болгож байна). Симуляцийн оновчлол нь бэхэлгээний туршилт ба алдааны зардлыг бууруулж, хөгжлийн мөчлөгийг богиносгож чадна.

2. Туршилтын гагнуурын баталгаажуулалт: Жижиг багцын туршилт ба давталтын тохируулга

Бэхэлгээг үйлдвэрлэсний дараа бага хэмжээний туршилтын гагнуурын баталгаажуулалтыг хийнэ (санал болгож буй: 50-100 ширхэг). Дараах үзүүлэлтүүдэд анхаарлаа хандуулна уу:

Нарийвчлал: Бүх нийтийн багажны микроскоп ашиглан давирхайн хазайлт (≤0.1 мм байх ёстой) болон гинжин хавтангийн параллелизмыг (≤0.05 мм байх ёстой) хэмжинэ.

Деформаци: Гинжин хавтангийн тэгш байдлыг координатын хэмжих машин ашиглан сканнердаж, гагнуурын өмнө ба дараа деформацийг харьцуулна уу;

Тогтвортой байдал: 20 ширхэгийг тасралтгүй гагнаж дууссаны дараа бэхэлгээний байршлын зүү болон хавчаарын блокууд элэгдэж байгаа эсэхийг шалгаж, хавчаарын хүч тогтвортой байгаа эсэхийг шалгана уу.

Туршилтын гагнуурын үр дүнд үндэслэн бэхэлгээнд давтагдах тохируулга хийдэг, тухайлбал хавчих хүчийг тохируулах, хөргөлтийн сувгийн байршлыг оновчтой болгох зэрэг нь массын үйлдвэрлэлийн шаардлагыг хангах хүртэл хийгддэг.

3. Өдөр тутмын засвар үйлчилгээ ба тохируулга: Урт хугацааны нарийвчлалыг хангах

Төхөөрөмжийг ашиглалтад оруулсны дараа тогтмол засвар үйлчилгээ, тохируулгын системийг бий болгох шаардлагатай.

Өдөр тутмын засвар үйлчилгээ: Гагнуурын шороо болон тосны толбыг бэхэлгээний гадаргуугаас цэвэрлэж, хавчаарын төхөөрөмжийн хийн/гидравлик системд гоожиж байгаа эсэхийг шалгана уу.

Долоо хоног тутмын тохируулга: Байршлын зүүний байрлалын нарийвчлалыг хэмжихийн тулд хэмжигч блок болон залгуурын заагчийг ашиглана уу. Хэрэв хазайлт нь 0.03 мм-ээс хэтэрсэн бол тэдгээрийг нэн даруй тохируулна уу эсвэл солино уу.

Сар бүрийн үзлэг: Хөргөлтийн усны сувгуудыг бөглөрөл байгаа эсэхийг шалгаж, элэгдсэн полиуретан жийргэвч болон байршлын эд ангиудыг солино.

Стандартчилагдсан засвар үйлчилгээний тусламжтайгаар бэхэлгээний ашиглалтын хугацааг уртасгаж (ихэвчлэн 3-5 жил хүртэл), урт хугацааны үйлдвэрлэлийн явцад деформацийн үр дүнтэй хяналтыг баталгаажуулж болно.

Тавдугаарт, Кейс судалгаа: Хүнд машин механизмын компанийн бэхэлгээг сайжруулах практик

Уул уурхайн машин механизмд ашигладаг хүнд даацын өнхрөх гинж үйлдвэрлэгч гагнуурын дараа гинжин холбоосууд хэт их гажуудал (≥0.3 мм)-ийн асуудалтай тулгарч байсан бөгөөд үүний үр дүнд бүтээгдэхүүний чанарт хүрэх түвшин ердөө 75% байв. Дараах бэхэлгээний сайжруулалтын ачаар нэвтрэлтийн түвшин 98% болж нэмэгдсэн:

Байршлын сайжруулалт: Анхны дан байрлал тогтоох зүүг “давхар зүү + хавтгай гадаргуу” байрлал тогтоох системээр сольсон нь зайг 0.03 мм хүртэл бууруулж, эд ангийн офсетийн асуудлыг шийдвэрлэсэн;

Дулаан тархалтыг оновчтой болгох: Бэхэлгээний их бие нь зэс хайлшаар хийгдсэн бөгөөд хөргөлтийн сувгуудтай тул гагнуурын хэсэгт хөргөлтийн хурдыг 40% -иар нэмэгдүүлдэг;

Динамик хавчаар: Стрессийн концентрациас зайлсхийхийн тулд хавчаарын хүчийг бодит цаг хугацаанд тохируулахын тулд шилжилтийн мэдрэгч болон серво хавчаарын системийг суурилуулсан;

Тэгш хэмтэй хязгаарлалтууд: Гагнуурын стрессийг нөхөхийн тулд гинжин хэлхээний хоёр талд тэгш хэмтэй хавчаарын блокууд болон тулгуур блокуудыг суурилуулсан.

Сайжруулалтын дараа өнхрөх гинжин хэлхээний давирхайн хазайлтыг 0.05 мм дотор хянаж, гажуудлыг ≤0.1 мм болгож, хэрэглэгчийн өндөр нарийвчлалын шаардлагыг бүрэн хангасан.

Дүгнэлт: Бэхэлгээний загвар нь өнхрөх гинжин гагнуурын чанарын "хамгаалалтын эхний шугам" юм.

Роллер гинжин гагнуурын деформацийг бууруулах нь нэг алхамыг оновчтой болгох асуудал биш, харин байрлал тогтоох, хавчих, дулаан ялгаруулах, боловсруулах, засвар үйлчилгээ хийх зэрэг системчилсэн үйл явц бөгөөд гагнуурын бэхэлгээний загвар нь гол бүрэлдэхүүн хэсэг юм. Нэгдсэн байрлалын бүтэц, дасан зохицох хавчих хүчний хяналт, динамик хяналтын уян хатан дизайн хүртэл бүх нарийн ширийн зүйл нь деформацийн нөлөөнд шууд нөлөөлдөг.