Analisis pengaruh ubah bentuk kimpalan terhadap jangka hayat lesu rantai penggelek

Analisis pengaruh ubah bentuk kimpalan terhadap jangka hayat lesu rantai penggelek

Pengenalan
Sebagai komponen asas penting yang digunakan secara meluas dalam pelbagai sistem penghantaran dan penyampaian mekanikal, prestasi dan jangka hayatrantai penggelekmempunyai kesan penting terhadap kebolehpercayaan dan kecekapan operasi keseluruhan peralatan. Antara banyak faktor yang mempengaruhi jangka hayat lesu rantai penggelek, ubah bentuk kimpalan merupakan aspek penting yang tidak boleh diabaikan. Artikel ini akan meneroka secara mendalam mekanisme pengaruh, tahap pengaruh dan langkah kawalan yang sepadan bagi ubah bentuk kimpalan terhadap jangka hayat lesu rantai penggelek, bertujuan untuk membantu pengamal dalam industri berkaitan memahami masalah ini dengan lebih baik, supaya dapat mengambil langkah yang berkesan untuk meningkatkan kualiti dan kebolehpercayaan rantai penggelek, memanjangkan jangka hayatnya, dan memastikan operasi sistem mekanikal yang stabil.

1. Struktur dan prinsip kerja rantai penggelek
Rantai penggelek biasanya terdiri daripada komponen asas seperti plat rantai dalam, plat rantai luar, aci pin, lengan dan penggelek. Prinsip kerjanya adalah untuk menghantar kuasa dan gerakan melalui jaringan gigi penggelek dan gegancu. Semasa proses penghantaran, pelbagai komponen rantai penggelek tertakluk kepada tekanan yang kompleks, termasuk tekanan tegangan, tekanan lenturan, tekanan sentuhan dan beban hentaman. Tindakan berulang tekanan ini akan menyebabkan kerosakan lesu pada rantai penggelek, dan akhirnya menjejaskan jangka hayat lesunya.

2. Punca ubah bentuk kimpalan
Dalam proses pembuatan rantai penggelek, kimpalan merupakan proses utama yang digunakan untuk menyambungkan plat rantai luar dengan aci pin dan komponen lain. Walau bagaimanapun, ubah bentuk kimpalan tidak dapat dielakkan dalam proses kimpalan. Sebab utama termasuk:
Input haba kimpalan: Semasa kimpalan, suhu tinggi yang dihasilkan oleh arka akan menyebabkan kimpalan memanas secara setempat dan cepat, menyebabkan bahan mengembang. Semasa proses penyejukan selepas kimpalan, kimpalan akan mengecut. Disebabkan oleh kelajuan pemanasan dan penyejukan yang tidak konsisten di kawasan kimpalan dan bahan di sekelilingnya, tekanan dan ubah bentuk kimpalan akan dijana.
Kekangan ketegaran kimpalan: Jika kimpalan tidak dikekang secara tegar semasa proses kimpalan, ia lebih cenderung untuk berubah bentuk di bawah tindakan tekanan kimpalan. Contohnya, apabila mengimpal beberapa plat rantai luar yang langsing, jika tiada pengapit yang betul untuk memasangnya, plat rantai mungkin bengkok atau berpusing selepas kimpalan.
Urutan kimpalan yang tidak munasabah: Urutan kimpalan yang tidak munasabah akan menyebabkan pengagihan tegasan kimpalan yang tidak sekata, yang seterusnya akan memburukkan lagi tahap ubah bentuk kimpalan. Contohnya, dalam kimpalan berbilang laluan, jika kimpalan tidak dilakukan dalam susunan yang betul, beberapa bahagian kimpalan mungkin tertakluk kepada tegasan kimpalan yang berlebihan dan berubah bentuk.
Parameter kimpalan yang tidak betul: Tetapan parameter yang tidak betul seperti arus kimpalan, voltan dan kelajuan kimpalan juga boleh menyebabkan ubah bentuk kimpalan. Contohnya, jika arus kimpalan terlalu besar, kimpalan akan menjadi terlalu panas, meningkatkan input haba, mengakibatkan ubah bentuk kimpalan yang lebih besar; jika kelajuan kimpalan terlalu perlahan, kawasan kimpalan akan kekal terlalu lama, yang juga akan meningkatkan input haba dan menyebabkan ubah bentuk.

3. Mekanisme pengaruh ubah bentuk kimpalan terhadap jangka hayat lesu rantai penggelek

Kesan kepekatan tegasan: Ubah bentuk kimpalan akan menyebabkan kepekatan tegasan setempat dalam komponen seperti plat rantai luar rantai penggelek. Tahap tegasan di kawasan kepekatan tegasan adalah jauh lebih tinggi daripada bahagian lain. Di bawah tindakan tegasan berselang-seli, kawasan ini lebih cenderung menghasilkan retakan lesu. Sebaik sahaja retakan lesu bermula, ia akan terus mengembang di bawah tindakan tegasan, akhirnya menyebabkan plat rantai luar pecah, sekali gus menyebabkan rantai penggelek gagal dan mengurangkan hayat lesunya. Contohnya, kecacatan kimpalan seperti lubang dan potongan bawah pada plat rantai luar selepas kimpalan akan membentuk sumber kepekatan tegasan, mempercepatkan pembentukan dan pengembangan retakan lesu.

Sisihan bentuk geometri dan masalah padanan: Ubah bentuk kimpalan boleh menyebabkan sisihan dalam geometri rantai penggelek, menyebabkannya tidak konsisten dengan komponen lain seperti gegancu. Contohnya, ubah bentuk lenturan plat pautan luar boleh menjejaskan ketepatan keseluruhan pic rantai penggelek, menyebabkan jaringan yang lemah antara penggelek dan gigi gegancu. Semasa proses penghantaran, jaringan yang lemah ini akan menghasilkan beban impak tambahan dan tegasan lenturan, memburukkan lagi kerosakan lesu pelbagai komponen rantai penggelek, sekali gus mengurangkan jangka hayat lesu.
Perubahan sifat bahan: Suhu tinggi semasa kimpalan dan proses penyejukan seterusnya akan menyebabkan perubahan sifat bahan di kawasan kimpalan. Di satu pihak, bahan di zon kimpalan yang terjejas haba mungkin mengalami pengerasan butiran, pengerasan, dan sebagainya, mengakibatkan pengurangan kekuatan dan keplastikan bahan, dan lebih mudah patah rapuh di bawah beban lesu. Sebaliknya, tegasan baki yang dihasilkan oleh ubah bentuk kimpalan akan ditumpangkan pada tegasan kerja, seterusnya memburukkan lagi keadaan tegasan bahan, mempercepatkan pengumpulan kerosakan lesu, dan seterusnya menjejaskan jangka hayat lesu rantai penggelek.

4. Analisis pengaruh ubah bentuk kimpalan terhadap jangka hayat lesu rantai penggelek
Kajian eksperimen: Melalui sejumlah besar kajian eksperimen, pengaruh ubah bentuk kimpalan terhadap jangka hayat lesu rantai penggelek boleh dianalisis secara kuantitatif. Contohnya, para penyelidik menjalankan ujian jangka hayat lesu pada rantai penggelek dengan darjah ubah bentuk kimpalan yang berbeza dan mendapati bahawa apabila ubah bentuk kimpalan plat pautan luar melebihi had tertentu, jangka hayat lesu rantai penggelek akan berkurangan dengan ketara. Keputusan eksperimen menunjukkan bahawa faktor-faktor seperti kepekatan tegasan dan perubahan sifat bahan yang disebabkan oleh ubah bentuk kimpalan akan memendekkan jangka hayat lesu rantai penggelek sebanyak 20% – 50%. Tahap pengaruh tertentu bergantung pada keterukan ubah bentuk kimpalan dan keadaan kerja rantai penggelek.
Analisis simulasi berangka: Dengan bantuan kaedah simulasi berangka seperti analisis unsur terhingga, pengaruh ubah bentuk kimpalan terhadap jangka hayat lesu rantai penggelek dapat dikaji dengan lebih mendalam. Dengan menetapkan model unsur terhingga rantai penggelek, dengan mempertimbangkan faktor-faktor seperti perubahan bentuk geometri, taburan tegasan baki dan perubahan sifat bahan yang disebabkan oleh ubah bentuk kimpalan, taburan tegasan dan perambatan retakan lesu rantai penggelek di bawah beban lesu disimulasikan dan dianalisis. Keputusan simulasi berangka disahkan bersama dengan penyelidikan eksperimen, menjelaskan lagi mekanisme dan tahap pengaruh ubah bentuk kimpalan terhadap jangka hayat lesu rantai penggelek, dan menyediakan asas teori untuk mengoptimumkan proses kimpalan dan reka bentuk struktur rantai penggelek.

5. Langkah-langkah untuk mengawal ubah bentuk kimpalan dan meningkatkan jangka hayat lesu rantai penggelek
Mengoptimumkan proses kimpalan:
Pilih kaedah kimpalan yang sesuai: Kaedah kimpalan yang berbeza mempunyai input haba dan ciri pengaruh haba yang berbeza. Contohnya, berbanding kimpalan arka, kimpalan berpelindung gas mempunyai kelebihan input haba yang rendah, kelajuan kimpalan yang tinggi dan ubah bentuk kimpalan yang kecil. Oleh itu, kaedah kimpalan lanjutan seperti kimpalan berpelindung gas harus diutamakan dalam kimpalan rantai penggelek untuk mengurangkan ubah bentuk kimpalan.
Pelarasan parameter kimpalan yang munasabah: Mengikut bahan, saiz dan faktor lain rantai penggelek, arus kimpalan, voltan, kelajuan kimpalan dan parameter lain dikawal dengan tepat untuk mengelakkan ubah bentuk kimpalan yang disebabkan oleh parameter kimpalan yang berlebihan atau terlalu kecil. Contohnya, di bawah premis memastikan kualiti kimpalan, arus dan voltan kimpalan boleh dikurangkan dengan sewajarnya untuk mengurangkan input haba kimpalan dan dengan itu mengurangkan ubah bentuk kimpalan.
Gunakan urutan kimpalan yang sesuai: Bagi struktur rantai penggelek dengan pelbagai laluan kimpalan, urutan kimpalan hendaklah disusun secara munasabah supaya tegasan kimpalan dapat diagihkan secara sekata dan kepekatan tegasan setempat dapat dikurangkan. Contohnya, urutan kimpalan kimpalan simetri dan kimpalan belakang bersegmen dapat mengawal ubah bentuk kimpalan dengan berkesan.
Penggunaan lekapan: Mereka bentuk dan menggunakan lekapan yang sesuai adalah penting untuk mengawal ubah bentuk kimpalan rantai penggelek. Sebelum mengimpal, kimpalan dipasang dengan kukuh pada kedudukan yang betul oleh lekapan untuk mengehadkan pergerakan dan ubah bentuknya semasa kimpalan. Contohnya, dengan menggunakan kaedah fiksasi tegar dan menggunakan daya pengapit yang sesuai pada kedua-dua hujung plat rantai luar, ubah bentuk lenturan semasa kimpalan boleh dicegah dengan berkesan. Pada masa yang sama, selepas kimpalan, lekapan juga boleh digunakan untuk membetulkan kimpalan bagi mengurangkan lagi ubah bentuk kimpalan.
Rawatan dan pembetulan haba pasca kimpalan: Rawatan haba pasca kimpalan boleh menghapuskan tegasan baki kimpalan dan meningkatkan sifat bahan di kawasan kimpalan. Contohnya, penyepuhlindapan rantai penggelek yang betul boleh menghaluskan butiran bahan di kawasan kimpalan, mengurangkan kekerasan dan tegasan baki bahan, dan meningkatkan ketahanan dan rintangan lesu. Di samping itu, untuk rantai penggelek yang telah menghasilkan ubah bentuk kimpalan, pembetulan mekanikal atau pembetulan nyalaan boleh digunakan untuk mengembalikannya kepada bentuk yang hampir dengan reka bentuk dan mengurangkan kesan sisihan bentuk geometri pada hayat lesu.

6. Kesimpulan
Ubah bentuk kimpalan mempunyai kesan yang ketara terhadap jangka hayat lesu rantai penggelek. Kepekatan tegasan, sisihan bentuk geometri dan masalah padanan, serta perubahan sifat bahan yang dihasilkan olehnya akan mempercepatkan kerosakan lesu rantai penggelek dan mengurangkan jangka hayatnya. Oleh itu, dalam proses pembuatan rantai penggelek, langkah-langkah berkesan mesti diambil untuk mengawal ubah bentuk kimpalan, seperti mengoptimumkan teknologi kimpalan, menggunakan lekapan, melakukan rawatan haba pasca kimpalan dan pembetulan, dan sebagainya. Melalui pelaksanaan langkah-langkah ini, kualiti dan kebolehpercayaan rantai penggelek dapat ditingkatkan dengan ketara, dan jangka hayat lesunya dapat dilanjutkan, dengan itu memastikan operasi sistem penghantaran dan penyampaian mekanikal yang stabil, dan memberikan sokongan yang kuat untuk pengeluaran dan pembangunan industri berkaitan.