Булны гинжин хэлхээний хатуулгийн туршилтанд тохиромжтой температурын хүрээ

Булны гинжин хэлхээний хатуулгийн туршилтанд тохиромжтой температурын хүрээ

Аж үйлдвэрийн үйлдвэрлэл болон механик дамжуулалтын салбарт өнхрөх гинж нь дамжуулалтын гол бүрэлдэхүүн хэсэг бөгөөд түүний гүйцэтгэл нь механик тоног төхөөрөмжийн ашиглалтын үр ашиг, ашиглалтын хугацаатай шууд холбоотой. Хатуулаг нь өнхрөх гинжний чухал гүйцэтгэлийн үзүүлэлт бөгөөд элэгдэлд тэсвэртэй байдал, ядрах эсэргүүцэл болон өнхрөх гинжний нийт бат бэх байдалд нөлөөлдөг. Өнхрөх гинжний хатуулгийг зөв үнэлэх, янз бүрийн ажлын нөхцөлд ашиглалтын шаардлагыг хангаж чадах эсэхийг баталгаажуулахын тулд хатуулгийн туршилт нь өнхрөх гинжний үйлдвэрлэл, чанарын хяналт, шинжлэх ухааны судалгаанд зайлшгүй шаардлагатай холбоос болсон. Хатуулгийн туршилтын үр дүнгийн нарийвчлал, найдвартай байдлыг хангахын тулд өнхрөх гинжний хатуулгийн туршилтын тохиромжтой температурын хүрээг тодруулах нь маш чухал юм. Энэхүү өгүүлэлд өнхрөх гинжний хатуулгийн туршилтын үндсэн зарчмуудаас эхлэн температурын хатуулгийн туршилтын үр дүнд үзүүлэх нөлөөллийг гүнзгий судалж, холбогдох стандартууд болон туршилтын судалгааг хослуулан өнхрөх гинжний хатуулгийн туршилтын тохиромжтой температурын хүрээг шинжилж, тодорхойлж, өнхрөх гинж үйлдвэрлэгчид, чанарын хяналтын агентлагууд болон холбогдох мэргэжилтнүүдэд үнэ цэнэтэй лавлагаа өгөх зорилготой юм.

1. Булны гинжин хэлхээний хатуулгийн туршилтын үндсэн зарчим
Хатуулаг гэдэг нь материалын гадаргуу дээр дарагдах хатуу биетийг эсэргүүцэх чадварыг хэлдэг бөгөөд материалын хатуулгийг хэмжих чухал үзүүлэлт юм. Булны гинжин хэлхээний хатуулгийн туршилтанд ихэвчлэн Роквеллийн хатуулгийн шалгагчийг ашигладаг бөгөөд энэ нь алмазан хонхор эсвэл карбидын хонхор ашиглан тодорхой ачааллын дор булны гинжин хэлхээний туршигдсан хэсгийн гадаргуу руу хонхорыг дарж, хонхорын гүнийг хэмжих замаар хатуулгийн утгыг тодорхойлдог. Роквеллийн хатуулгийн шалгагч нь энгийн ажиллагаа, өндөр үр ашиг, жижиг хонхортой байх давуу талуудтай бөгөөд булны гинж гэх мэт багцаар үйлдвэрлэсэн жижиг, дунд хэмжээний эд ангиудын хатуулгийн туршилтанд тохиромжтой.
Роллер гинж нь голчлон дотор гинжний хавтан, гадна гинжний хавтан, зүү, ханцуй болон өнхрүүшээс бүрдэх бөгөөд бүрэлдэхүүн хэсэг бүрийн хатуулгийн шаардлага өөр өөр байдаг. Жишээлбэл, өнхрүүш гинжний гол дамжуулах хэсэг болох зүү болон ханцуй нь элэгдэлд тэсвэртэй байдал болон ядрах эсэргүүцлийг сайжруулахын тулд илүү өндөр хатуулагтай байх шаардлагатай. Ерөнхийдөө зүү болон ханцуйны гадаргуугийн хатуулаг нь HRC30 болон HRC40 хооронд байх шаардлагатай бол дотор гинжний хавтан болон гадна гинжний хавтангийн хатуулаг харьцангуй бага, ихэвчлэн HRC20 болон HRC30 хооронд байдаг. Хатуулагийг зохих ёсоор зохион бүтээх, хянах замаар өнхрүүш гинж нь дамжуулалтын явцад сайн торлог бүрэх чадвар, урт хугацааны ашиглалтын хугацаатай байхыг баталгаажуулж болно.

2. Булны гинжний хатуулгийн туршилтад температурын нөлөө
Температур нь материалын хатуулагт нөлөөлдөг чухал хүчин зүйл юм. Температур өөрчлөгдөхөд өнхрөх гинжин хэлхээний материалын бичил бүтэц болон физик шинж чанар нь өөрчлөгдөж, хатуулаг нь өөрчлөгдөнө. Хатуулгийн туршилтын явцад өнхрөх гинжин хэлхээний хатуулгийн туршилтын үр дүнд температурын нөлөө голчлон дараах талуудад тусгагдсан байдаг.
(I) Материалын бичил бүтцийн өөрчлөлтүүд
Металл материалын хатуулаг нь тэдгээрийн бичил бүтцээс ихээхэн хамаардаг. Жишээлбэл, өнхрөх гинжин хэлхээнд түгээмэл хэрэглэгддэг хайлшин ган материалыг авч үзвэл хайлшин гангийн металлографийн бүтэц нь өөр өөр температурт өөрчлөгддөг. Жишээлбэл, бага температурт хайлшин ган дахь феррит, перлит болон бусад бүтэц нь харьцангуй тогтвортой байдаг бөгөөд материалын хатуулаг нь голчлон түүний химийн найрлага, металлографийн бүтцээр тодорхойлогддог. Гэсэн хэдий ч температур нэмэгдэхэд хайлшин ган дахь нүүрстөрөгчийн атом ба хайлшийн элементүүдийн тархалтын хурд хурдасдаг бөгөөд энэ нь материалын дотор үр тарианы өсөлт, бүтцийн өөрчлөлтийг үүсгэж болзошгүй юм. Бичил бүтцийн эдгээр өөрчлөлт нь материалын хатуулагт шууд нөлөөлж, хатуулгийн туршилтын үр дүнд хазайлт үүсгэдэг. Ерөнхийдөө температур нэмэгдэхийн хэрээр материалын хатуулаг буурдаг. Учир нь температурын өсөлт нь материалын доторх атомын холбооны хүчийг сулруулж, мултрал хөдөлгөөнийг хялбар болгож, улмаар материалын хатуу биетүүдийн нэвтрэлтийг эсэргүүцэх чадвар буурдаг.
(II) Хатуулаг шалгагчийн нарийвчлал
Нарийвчлалтай хэмжих хэрэгслийн хувьд хатуулаг шалгагчийн нарийвчлалд орчны температур нөлөөлнө. Хатуулаг шалгагчийн хонхорхой, пүрш, микрометрийн механизм болон бусад хэсгүүд нь металл материалаар хийгдсэн байдаг. Температурын өөрчлөлт нь эдгээр хэсгүүдийн дулааны тэлэлт эсвэл агшилтыг үүсгэж, улмаар хонхорхойн геометр, пүршний хатуулаг болон микрометрийн механизмын нарийвчлалыг өөрчилдөг. Жишээлбэл, орчны температур нэмэгдэхэд хатуулаг шалгагчийн хонхорхой бага зэрэг тэлж, хонхорхойн гүний хэмжилтийн утга нэмэгдэж, хэмжсэн хатуулгийн утгыг бууруулдаг; эсрэгээр, орчны температур буурахад хонхорхой агшиж, хонхорхойн гүний хэмжилтийн утга багасч, хэмжсэн хатуулгийн утга өндөр байдаг. Үүнээс гадна, температурын өөрчлөлт нь хатуулаг шалгагчийн заалтын тогтвортой байдалд нөлөөлж, туршилтын үр дүнгийн давтагдах чадвар болон давтагдах чадвар муудахад хүргэдэг. Тиймээс, өөр өөр температурын нөхцөлд өнхрөх гинжин хатуулгийн туршилт хийхэд хатуулаг шалгагч ашиглах үед хатуулаг шалгагчийг хэмжилтийн үр дүнгийн нарийвчлалыг хангахын тулд тохируулж, тохируулах шаардлагатай.
(III) Булны гинжин хэлхээний эд ангиудын дулааны тэлэлт
Температурын өөрчлөлт нь булны гинжин хэлхээний янз бүрийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн дулааны тэлэлт эсвэл агшилтыг үүсгэж, улмаар хатуулгийн туршилтын байрлал болон хэмжилтийн утгад нөлөөлнө. Булны гинжин хэлхээний дотор холбоос хавтан, гадна холбоос хавтан, зүү, ханцуй болон булны хэсгүүд нь өөр өөр температурт өөр өөр дулааны тэлэлтийн коэффициенттэй байдаг. Температур нэмэгдэхэд эдгээр бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хэмжээ өөрчлөгдөх бөгөөд энэ нь хатуулгийн туршилтын байрлалыг дизайны шаардлагаас хазайлгахад хүргэж болзошгүй юм. Жишээлбэл, температур нэмэгдсэний дараа зүүний дулааны тэлэлтээс болж зүүний гадаргуугийн хатуулгийг шалгах ёстой байрлал нь зүүний дотор эсвэл ирмэг рүү хазайж, улмаар хатуулгийн туршилтын үр дүнгийн нарийвчлалд нөлөөлж болзошгүй юм. Үүнээс гадна, дулааны тэлэлт нь булны гинжин хэлхээний бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн дотор стрессийн дахин хуваарилалтыг үүсгэж, хатуулгийн гүйцэтгэлд нь цаашид нөлөөлнө.

3. Роллер гинжин хэлхээний хатуулгийн туршилтад тохиромжтой температурын хүрээ

Холбогдох стандартууд болон олон тооны туршилтын судалгаагаар булны гинжин хатуулгийн туршилтын тохиромжтой температурын хүрээ нь ерөнхийдөө 10℃-35℃ байдаг. Энэ температурын хүрээнд хатуулгийн туршилт хийх нь туршилтын үр дүнд температурын нөлөөллийг багасгаж, хатуулгийн туршилтын үр дүнгийн нарийвчлал, найдвартай байдлыг баталгаажуулдаг.

(I) Холбогдох стандартын температурын шаардлага
Олон улсын стандарт: ISO 606:2015 “Богино алхамын нарийвчлалтай өнхрөх гинж, цоолбор болон дамжуулах гинжний хөтлөгч систем”-д өнхрөх гинжний хатуулгийн туршилтыг өрөөний температурт хийх ёстой гэж заасан бөгөөд энэ нь ихэвчлэн 20℃±5℃ орчны температурын хязгаарыг хэлнэ. Энэхүү стандарт нь өнхрөх гинжний олон улсын үйлдвэрлэл, чанарын шалгалтын нэгдсэн хатуулгийн туршилтын температурын тодорхойлолтыг өгдөг бөгөөд энэ нь өөр өөр үйлдвэрлэгчдийн үйлдвэрлэсэн өнхрөх гинжний хатуулгийн үзүүлэлтүүдийн тогтвортой байдал, харьцуулалтыг хангахад тусалдаг.
Үндэсний стандарт: Хятадын GB/T 1243-2006 "Богино алхамтай нарийвчлалтай өнхрөх гинж ба дамжуулагчийн цоолбор" үндэсний стандартад өнхрөх гинжний хатуулгийн туршилтыг өрөөний температурт хийх ёстой бөгөөд ерөнхийдөө 10℃-35℃ хооронд хянадаг. Энэхүү температурын хязгаарыг тохируулахдаа манай улсын янз бүрийн бүс нутгийн цаг уурын нөхцөл байдал, үйлдвэрлэлийн орчныг бүрэн харгалзан үздэг бөгөөд хэрэглэхэд хялбар, ажиллахад хялбар байдаг.
(II) Туршилтын судалгааны үр дүн
Хатуулгийн туршилтын үр дүнд температурын нөлөө: Олон тооны туршилтын судалгаагаар 10℃-35℃ температурын хүрээнд булны гинжин хэлхээний янз бүрийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хатуулгийн утга харьцангуй тогтвортой бөгөөд температурын өөрчлөлт нь хатуулгийн туршилтын үр дүнд бага нөлөө үзүүлдэг болохыг тогтоожээ. Жишээлбэл, ижил үзүүлэлттэй булны гинжин хэлхээний зүүг тус тус 10℃, 15℃, 20℃, 25℃, 30℃ болон 35℃ температурт туршсан. Үр дүнгээс харахад 10℃-35℃ температурын хүрээнд зүүний хатуулгийн утгын хэлбэлзлийн хүрээ ерөнхийдөө ±2HRC дотор байна. Энэхүү хэлбэлзлийн хүрээ нь хүлээн зөвшөөрөгдөх алдааны хүрээнд байгаа бөгөөд булны гинжин хэлхээний чанарын үнэлгээ болон гүйцэтгэлийн үнэлгээнд мэдэгдэхүйц нөлөө үзүүлэхгүй.
Температурын нөлөөлөл нь зохих хязгаараас хэтэрсэн: Температур 10℃-ээс доош байх үед өнхрөх гинжин хэлхээний материалын хатуулаг мэдэгдэхүйц нэмэгдэх бөгөөд энэ нь хатуулгийн өндөр туршилтын үр дүнд хүргэж, өнхрөх гинжин хэлхээний хатуулгийн зэрэглэлийг буруу үнэлэхэд хүргэж болзошгүй юм. Үүний зэрэгцээ хэт бага температур нь өнхрөх гинжин хэлхээний эд ангиудыг хэврэг, хатуу болгож, хатуулгийг нь бууруулж, хатуулгийн туршилтын явцад амархан хагарал, хугарал үүсгэж, туршилтын хэвийн явцын явцад нөлөөлж болзошгүй юм. Температур 35℃-ээс дээш байх үед өнхрөх гинжин хэлхээний материалын хатуулаг мэдэгдэхүйц буурч, туршилтын үр дүн бага байх бөгөөд энэ нь өнхрөх гинжин хэлхээний бодит хатуулгийн түвшинг үнэхээр тусгаж чадахгүй. Үүнээс гадна, өндөр температур нь өнхрөх гинжин хэлхээний эд ангиудын элэгдэл, деформацийг хурдасгаж, ашиглалтын хугацааг богиносгодог.

4. Булны гинжин хэлхээний хатуулгийн туршилтад температурын хяналтын хэмжүүрийг хэрэглэх
Булны гинжин хэлхээний хатуулгийн туршилтын үр дүнгийн нарийвчлалыг хангахын тулд бодит туршилтын явцад температурын хяналтын үр дүнтэй арга хэмжээг авах шаардлагатай.
(I) Орчны температурын хяналт
Хатуулгийн туршилтын лаборатори нь агааржуулагч, тогтмол температурын төхөөрөмж гэх мэтээр тоноглогдсон байх ёстой бөгөөд орчны температурыг 10℃-35℃ дотор хатуу хянаж байх ёстой. Туршилтын өмнө температурын хэлбэлзлээс болж туршилтын үр дүнд нөлөөлөхөөс зайлсхийхийн тулд лабораторийн температурыг тогтворжуулж, температурыг харьцангуй тогтмол байлгахын тулд температурын хяналтын төхөөрөмжийг урьдчилан асаах хэрэгтэй. Үүний зэрэгцээ гадны орчны хүчин зүйлсийн лабораторийн температурт үзүүлэх нөлөөллийг багасгахын тулд хатуулгийн туршилтыг нарны шууд тусгал, дулааны эх үүсвэр эсвэл агааржуулалтын нүхний ойролцоо хийхээс зайлсхийх шаардлагатай.
(II) Дээжийн температурын тохируулга
Туршилтын зориулалтаар өнхрөх гинжин дээжийг хатуулаг шалгагч төхөөрөмжид байрлуулахаасаа өмнө лабораторийн орчинд температурыг нь лабораторийн орчны температуртай тэнцвэржүүлэхийн тулд хэсэг хугацаанд байрлуулах хэрэгтэй. Дээжийн температур жигд байгаа эсэхийг баталгаажуулахын тулд дээжийг 2-3 цагаас дээш хугацаагаар байрлуулахыг ерөнхийдөө зөвлөж байна. Өндөр эсвэл бага температуртай орчноос авсан зарим өнхрөх гинжин дээжийн хувьд хатуулгийн туршилтын үр дүнд нөлөөлөх дээжийн температур болон орчны температурын хоорондох их зөрүүнээс үүдэлтэй конденсац эсвэл дулааны стрессээс зайлсхийхийн тулд температурын тохируулгад онцгой анхаарал хандуулах хэрэгтэй.
(III) Хатуулгийн шалгагчийн температурын тохируулга
Хатуулаг шалгагчийг ашиглалтын явцад тогтмол тохируулж байх ёстой бөгөөд ингэснээр хэмжилтийн нарийвчлалыг өөр өөр температурын нөхцөлд баталгаажуулна. Хатуулаг шалгагчийг стандарт хатуулгийн блокоор тохируулж болно. Стандарт хатуулгийн блокийн хатуулгийн утгыг эрх бүхий байгууллага тохируулсан бөгөөд өөр өөр температурт мэдэгдэж буй хатуулгийн утгатай байна. Хатуулаг шалгагчийг тохируулахдаа стандарт хатуулгийн блок болон хатуулгийн шалгагчийг галзуу гинжин хатуулгийн туршилттай ижил орчны температурт байрлуулах ёстой. Температурыг тэнцвэржүүлсний дараа тохируулгын ажиллагааг гүйцэтгэж, хэмжилтийн үр дүнг стандарт хатуулгийн блокийн хатуулгийн утгатай нийцүүлэхийн тулд хатуулаг шалгагчийн бичил хэмжих механизм болон заалтыг тохируулах шаардлагатай. Тогтмол температурын тохируулгын тусламжтайгаар хатуулаг шалгагчийн хэмжилтийн нарийвчлалд температурын өөрчлөлтийн нөлөөллийг үр дүнтэй арилгаж, галзуу гинжин хатуулгийн туршилтын үр дүнгийн найдвартай байдлыг хангаж чадна.

5. Тохиолдлын шинжилгээ
Роллер гинж үйлдвэрлэгч өндөр бат бэхтэй роллер гинж үйлдвэрлэхдээ роллер гинжний янз бүрийн эд ангиудыг үйлдвэрлэлийн процессын шаардлагын дагуу хатуу дулаанаар боловсруулж, боловсруулдаг байв. Үйлдвэрээс гарахын өмнө хатуулгийн чанарын шалгалтын холбоос дээр роллер гинжний зүүг компанийн чанарын хяналтын стандартын дагуу хатуулгийн туршилтанд хамруулсан. Гэсэн хэдий ч туршилтын явцад зарим зүүний хатуулгийн утга нь дизайны шаардлагын доод хязгаараас доогуур байсан нь компанийн анхаарлыг татсан.
Нарийвчилсан судалгаа хийсний дараа хатуулгийн туршилтын өдөр лабораторийн агааржуулагчийн тоног төхөөрөмжийн эвдрэлээс болж орчны температур 38°C хүртэл өндөр байсан нь булны гинжин хатуулгийн туршилтын тохиромжтой температурын хязгаараас давсан болохыг тогтоожээ. Тус компани хатуулгийн туршилтыг дахин туршилтын шаардлагад нийцсэн орчны температур (22°C) өөр лабораторид шилжүүлэх арга хэмжээ авсан. Дахин туршилтын үр дүнгээс харахад зүүний хатуулгийн утга нь дизайны шаардлагад нийцэж, чанарын стандартыг хангасан байна. Энэ нь өндөр температурын орчин нь хатуулгийн туршилтын үр дүнгийн хазайлтыг үүсгэж, зүүний хатуулгийн утгыг дутуу үнэлсэн болохыг харуулж байна. Энэ тохиолдол нь булны гинжин хатуулгийн туршилтанд температурын хяналт чухал болохыг харуулж байна. Зөвхөн тохиромжтой температурын хязгаарт хатуулгийн туршилт хийснээр туршилтын үр дүнгийн үнэн зөв, найдвартай байдлыг баталгаажуулж, температурын хүчин зүйлээс үүдэлтэй чанарын буруу дүгнэлтээс зайлсхийж, булны гинжин бүтээгдэхүүний чанар, гүйцэтгэлийг баталгаажуулж чадна.

6. Дүгнэлт
Булангийн гинжин хатуулгийн туршилтын тохиромжтой температурын хүрээ нь туршилтын үр дүнгийн нарийвчлал, найдвартай байдлыг хангах чухал хүчин зүйлсийн нэг юм. Булангийн гинжин хатуулгийн туршилтад температурын нөлөө нь голчлон материалын бичил бүтцийн өөрчлөлт, хатуулгийн шалгагчийн нарийвчлал, булангийн гинжин хэлхээний эд ангиудын дулааны тэлэлтэд тусгагдсан байдаг. Холбогдох стандартын заалтууд болон туршилтын судалгааны баталгаажуулалтын дагуу 10℃-35℃ нь булангийн гинжин хатуулгийн туршилтын тохиромжтой температурын хүрээ гэж тооцогддог. Энэ температурын хүрээнд хатуулгийн туршилт хийх нь туршилтын үр дүнд температурын нөлөөллийг багасгаж, булангийн гинжин хэлхээний чанарын хяналт, гүйцэтгэлийн үнэлгээний найдвартай үндэс суурийг тавьж чадна.
Роллер гинжин хатуулгийн бодит туршилтын явцад аж ахуйн нэгжүүд болон чанарын хяналтын агентлагууд стандартын шаардлагыг чанд мөрдөж, орчны температурын хяналт, дээжийн температурын тохируулга, хатуулгийн шалгагчийн температурын тохируулга зэрэг температурын хяналтын үр дүнтэй арга хэмжээ авах шаардлагатай бөгөөд ингэснээр хатуулгийн туршилтын үр дүнгийн нарийвчлал, найдвартай байдлыг хангах болно. Үүний зэрэгцээ, температурын роллер гинжин хатуулгийн туршилтад нөлөөлөх механизмыг гүнзгий ойлгох нь хатуулгийн туршилтын арга, үйл явцыг цаашид оновчтой болгох, роллер гинжин бүтээгдэхүүний чанарын хяналтын түвшинг сайжруулах, роллер гинжин үйлдвэрлэлийн эрүүл хөгжлийг дэмжихэд тусална.

Товчхондоо, өнхрөх гинжин хатуулгийн туршилтад тохиромжтой температурын хүрээ нь өндөр үнэлэгдэх ёстой асуудал юм. Зөвхөн тохиромжтой температурын нөхцөлд хатуулгийн туршилт хийснээр л өнхрөх гинжин хэлхээний хатуулгийн гүйцэтгэлийг үнэхээр тусгаж, янз бүрийн ажлын нөхцөлд найдвартай ашиглах боломжтой болно. Ирээдүйд материалын шинжлэх ухаан, туршилтын технологийн тасралтгүй хөгжлөөр өнхрөх гинжин хэлхээний хатуулгийн туршилтын температурын судалгаа илүү гүнзгий, нарийвчлалтай болж, өнхрөх гинжин хэлхээний чанарын хяналт, гүйцэтгэлийг сайжруулахад илүү хүчирхэг техникийн дэмжлэг үзүүлнэ гэж үзэх үндэслэл бидэнд бий.