Influența lichidului de răcire a polimerilor asupra performanței lanțului cu role
În domeniul industrial,lanț cu roleeste o componentă importantă a transmisiei, iar performanța sa este direct legată de eficiența de funcționare și stabilitatea echipamentelor mecanice. Fiind veriga cheie pentru îmbunătățirea performanței lanțului cu role, selectarea și utilizarea lichidului de răcire în procesul de tratament termic joacă un rol important. Ca mediu de răcire comun, lichidul de răcire polimeric este utilizat treptat pe scară largă în tratamentul termic al lanțului cu role. Acest articol va explora în detaliu modul în care lichidul de răcire polimeric afectează performanța lanțului cu role.
1. Materiale și cerințe de performanță de bază ale lanțului cu role
Lanțurile cu role sunt de obicei fabricate din oțel carbon, oțel aliat și alte materiale. După prelucrare și formare, aceste materiale trebuie tratate termic pentru a le îmbunătăți duritatea, rezistența la uzură, rezistența la oboseală și alte proprietăți, pentru a îndeplini cerințele de utilizare în diferite condiții de lucru. De exemplu, în sistemele de transmisie de mare viteză și sarcini grele, lanțurile cu role trebuie să aibă o duritate și o rezistență mai mari pentru a rezista la forțe uriașe de tensiune și impact; în cazul unor echipamente care pornesc și se opresc frecvent, o bună rezistență la oboseală poate asigura durata de viață a lanțurilor cu role.
2. Prezentare generală a lichidului de răcire a polimerilor
Lichidul de răcire a polimerilor este fabricat dintr-un polimer polieter neionic specific cu greutate moleculară mare (PAG) plus un aditiv compozit care poate obține alte proprietăți auxiliare și o cantitate adecvată de apă. Comparativ cu uleiul și apa de răcire tradiționale, lichidul de răcire a polimerilor are multe avantaje, cum ar fi viteza reglabilă de răcire, protecția mediului și costul redus de utilizare. Caracteristicile sale de răcire sunt între apă și ulei și pot controla eficient viteza de răcire în timpul procesului de răcire a piesei de prelucrat, reducând tendința de deformare și fisurare a acesteia.
3. Efectul lichidului de răcire a polimerilor asupra performanței lanțului cu role
(I) Duritate și rezistență
Când lanțul cu role este călit în lichidul de călire polimeric, polimerul din lichidul de călire se dizolvă la temperatură ridicată și formează un strat bogat în apă pe suprafața lanțului. Acest strat poate ajusta viteza de răcire a lanțului cu role, astfel încât viteza sa de răcire în intervalul de transformare martensitică să fie moderată, obținându-se astfel o structură martensitică uniformă și ideală. Comparativ cu călirea în apă, lichidul de călire polimeric poate reduce viteza de răcire prin călire, reduce stresul de călire și poate evita fisurile de călire cauzate de viteza excesivă de răcire a lanțului cu role; comparativ cu călirea în ulei, viteza sa de răcire este relativ rapidă și poate obține o duritate și o rezistență mai mari. De exemplu, duritatea lanțului cu role călit cu o concentrație adecvată de lichid de călire polimeric poate atinge intervalul HRC30-HRC40. Comparativ cu lanțul cu role care nu a fost călit sau utilizează alte medii de călire, duritatea și rezistența sunt îmbunătățite semnificativ, îmbunătățind astfel capacitatea portantă și rezistența la uzură a lanțului cu role.
(II) Rezistență la uzură
O bună rezistență la uzură este o garanție importantă pentru funcționarea normală a lanțului cu role. Pelicula de polimer formată de lichidul de răcire polimeric pe suprafața lanțului cu role nu numai că poate regla viteza de răcire, dar poate reduce și într-o anumită măsură oxidarea și decarburarea lanțului cu role în timpul procesului de răcire și poate menține activitatea metalului și integritatea suprafeței lanțului cu role. În procesul de utilizare ulterior, duritatea suprafeței lanțului cu role răcit cu lichidul de răcire polimeric este mai mare, ceea ce poate rezista eficient la frecare și uzură dintre rolă și placa lanțului, axul știftului și alte componente și poate prelungi durata de viață a lanțului cu role. În același timp, distribuția uniformă a microstructurii de răcire ajută, de asemenea, la îmbunătățirea rezistenței generale la uzură a lanțului cu role, astfel încât acesta să poată menține în continuare o precizie și o eficiență bună a transmisiei în timpul funcționării pe termen lung.
(III) Rezistență la oboseală
În condiții reale de lucru, lanțurile cu role sunt adesea supuse unor solicitări repetate de încovoiere și tracțiune, ceea ce necesită ca lanțurile cu role să aibă o rezistență excelentă la oboseală. Lichidul de călire polimerică poate reduce tensiunea reziduală din interiorul lanțului cu role prin controlul distribuției tensiunii în timpul procesului de răcire prin călire, îmbunătățind astfel rezistența la oboseală a lanțului cu role. Existența tensiunii reziduale va afecta inițierea fisurilor la oboseală și comportamentul de dilatare al lanțului cu role sub sarcină ciclică, iar utilizarea rezonabilă a lichidului de călire polimerică poate optimiza starea de tensiune reziduală a lanțului cu role, astfel încât acesta să poată rezista la mai multe cicluri fără deteriorare prin oboseală atunci când este supus la solicitări alternative. Studiile experimentale au arătat că durata de viață la fractură a lanțurilor cu role tratate cu lichid de călire polimerică în testele de oboseală poate fi prelungită de câteva ori sau chiar de zeci de ori în comparație cu lanțurile cu role netratate, ceea ce este de mare importanță pentru îmbunătățirea fiabilității echipamentelor mecanice și reducerea costurilor de întreținere.
(IV) Stabilitate dimensională
În timpul procesului de călire, precizia dimensională a lanțului cu role va fi afectată de mulți factori, cum ar fi viteza de răcire și stresul de călire. Deoarece viteza de răcire a lichidului de călire polimerică este relativ uniformă și reglabilă, acesta poate reduce eficient stresul termic și stresul structural al lanțului cu role în timpul călirii, îmbunătățind astfel stabilitatea dimensională a lanțului cu role. Comparativ cu călirea în apă, lichidul de călire polimerică poate reduce deformarea lanțului cu role la călire și poate reduce lucrările ulterioare de corecție a prelucrării mecanice; comparativ cu călirea în ulei, viteza sa de răcire este mai rapidă, ceea ce poate îmbunătăți duritatea și rezistența lanțului cu role, sub premisa asigurării stabilității dimensionale. Acest lucru permite lanțului cu role să îndeplinească mai bine cerințele dimensionale de proiectare după călirea cu lichid de călire polimerică, să îmbunătățească precizia de asamblare și precizia de transmisie și să asigure funcționarea normală a echipamentelor mecanice.
4. Factorii care afectează performanța lichidului de răcire a polimerilor pe lanțul cu role
(I) Concentrația lichidului de stingere
Concentrația lichidului de răcire polimerică este unul dintre factorii cheie care afectează performanța sa de răcire și efectul de răcire al lanțului cu role. În general, cu cât concentrația lichidului de răcire este mai mare, cu atât conținutul de polimer este mai mare, cu atât stratul de acoperire format este mai gros și viteza de răcire este mai lentă. Lanțurile cu role din diferite materiale și specificații trebuie să aleagă concentrația adecvată de lichid de răcire pentru a obține cea mai bună performanță de răcire. De exemplu, pentru unele lanțuri cu role mici, cu încărcătură ușoară, se poate utiliza o concentrație mai mică de lichid de răcire polimerică, cum ar fi 3%-8%; în timp ce pentru lanțurile cu role mari, cu încărcătură grea, concentrația lichidului de răcire trebuie crescută corespunzător la 10%-20% sau chiar mai mult pentru a îndeplini cerințele de duritate și rezistență. În producția reală, concentrația lichidului de răcire trebuie controlată strict și trebuie efectuate inspecții și ajustări regulate pentru a asigura stabilitatea calității călirii.
(II) Temperatura de răcire
Temperatura de călire are, de asemenea, o influență importantă asupra performanței lanțului cu role. O temperatură de călire mai mare poate duce la creșterea granulelor de austenită din interiorul lanțului cu role, dar este, de asemenea, ușor să scadă duritatea și tenacitatea după călire, crescând riscul fisurilor de călire; dacă temperatura de călire este prea scăzută, este posibil să nu se obțină o duritate și o structură martensitică suficiente, afectând îmbunătățirea performanței lanțului cu role. Pentru diferite specificații de oțel și lanț cu role, este necesar să se determine intervalul de temperatură de călire adecvat în funcție de proprietățile materialelor și cerințele procesului. În general, temperatura de călire a lanțului cu role din oțel carbon este între 800 ℃ - 900 ℃, în timp ce temperatura de călire a lanțului cu role din oțel aliat este puțin mai mare, de obicei între 850 ℃ - 950 ℃. În operațiunea de călire, uniformitatea și precizia temperaturii de încălzire trebuie controlate strict pentru a evita diferențele de performanță ale lanțului cu role din cauza fluctuațiilor de temperatură.
(III) Circulația și agitarea mediului de răcire
În timpul procesului de răcire, circulația și agitarea mediului de răcire au un efect semnificativ asupra eficienței schimbului de căldură dintre lichidul de răcire polimeric și lanțul cu role. O circulație și o agitare bune pot face ca lichidul de răcire să intre în contact complet cu suprafața lanțului cu role, accelerând transferul de căldură și îmbunătățind uniformitatea vitezei de răcire. Dacă fluxul mediului de răcire nu este uniform, temperatura lichidului de răcire în zona respectivă crește prea repede, ceea ce va cauza viteze de răcire inconsistente în diferite părți ale lanțului cu role, provocând stres excesiv de răcire și deformare. Prin urmare, la proiectarea și utilizarea rezervorului de răcire, trebuie echipat un sistem adecvat de agitare cu circulație pentru a asigura o stare de curgere bună a lichidului de răcire și a crea condiții favorabile pentru răcirea uniformă a lanțului cu role.
(IV) Starea suprafeței lanțului cu role
Starea suprafeței lanțului cu role va avea, de asemenea, un anumit impact asupra efectului de răcire și a performanței finale a lichidului de răcire polimerică. De exemplu, dacă există impurități precum ulei, pilitură de fier, crustă etc. pe suprafața lanțului cu role, acest lucru va afecta formarea și aderența peliculei polimerice, va reduce performanța de răcire a lichidului de răcire și va duce la o duritate neuniformă la răcire sau la fisuri la răcire. Prin urmare, înainte de răcire, suprafața lanțului cu role trebuie curățată cu strictețe pentru a se asigura că suprafața sa este curată și lipsită de defecte precum ulei și crustă, astfel încât lichidul de răcire polimerică să își poată îndeplini pe deplin rolul și să îmbunătățească calitatea de răcire a lanțului cu role.
(V) Utilizarea aditivilor
Pentru a îmbunătăți și mai mult performanța lichidului de răcire polimerică și efectul de răcire al lanțului cu role, uneori se adaugă la lichidul de răcire anumiți aditivi speciali. De exemplu, adăugarea de inhibitor de rugină poate preveni ruginirea lanțului cu role după răcire și poate prelungi durata de viață a acestuia; adăugarea de agent antispumant poate reduce spuma generată în timpul răcirii și poate îmbunătăți performanța și siguranța lichidului de răcire; adăugarea de surfactant poate îmbunătăți umectabilitatea și aderența lichidului de răcire polimerică, poate spori efectul său de contact cu suprafața lanțului cu role și poate îmbunătăți eficiența de răcire. La selectarea și utilizarea aditivilor, aceștia trebuie potriviți în mod rezonabil în funcție de procesul specific de răcire și de cerințele de performanță ale lanțului cu role, iar cantitatea de aditivi trebuie controlată strict pentru a evita efectele adverse asupra performanței lichidului de răcire.
5. Întreținerea și gestionarea lichidului de răcire a polimerilor
Pentru a asigura stabilitatea și performanța pe termen lung a lichidului de răcire a polimerilor în timpul tratamentului termic al lanțului cu role, este necesară întreținerea și gestionarea eficientă a acestuia.
Detectarea regulată a concentrației: Folosiți instrumente profesionale, cum ar fi refractometrele, pentru a detecta în mod regulat concentrația lichidului de răcire și ajustați-o în timp, în funcție de rezultatele testelor. În general, se recomandă testarea concentrației o dată pe săptămână. Dacă se constată că concentrația depășește cerințele procesului, aceasta trebuie diluată sau trebuie adăugată la timp o nouă soluție stoc de polimer.
Controlul conținutului de impurități: Curățați periodic impuritățile și uleiul plutitor de pe fundul rezervorului de stingere pentru a preveni ca impuritățile excesive să afecteze performanța de răcire și durata de viață a lichidului de stingere. Se poate instala un sistem de filtrare pentru a circula și filtra lichidul de stingere pentru a îndepărta impuritățile solide, cum ar fi pilitura de fier și crusta de oxid.
Prevenirea creșterii bacteriene: Lichidul de stingere polimeric este predispus la dezvoltarea bacteriilor în timpul utilizării, ceea ce duce la deteriorarea și diminuarea performanței sale. Prin urmare, este necesar să se adauge bactericide în mod regulat și să se mențină lichidul de stingere curat și bine ventilat pentru a evita creșterea bacteriilor. În general, bactericidele se adaugă la fiecare două săptămâni și se acordă atenție controlului temperaturii și valorii pH-ului lichidului de stingere pentru a o menține într-un interval adecvat.
Acordați atenție sistemului de răcire: Verificați și întrețineți periodic sistemul de răcire al rezervorului de răcire pentru a vă asigura că temperatura lichidului de răcire poate fi controlată eficient. O defecțiune a sistemului de răcire poate cauza o temperatură prea mare sau prea mică a lichidului de răcire, afectând performanța de răcire și calitatea lanțului cu role. Verificați periodic dacă conducta de răcire este blocată, dacă pompa de apă de răcire funcționează corect etc. și efectuați reparațiile și întreținerea la timp.
6. Concluzie
Lichidul de răcire polimeric joacă un rol vital în procesul de tratament termic al lanțurilor cu role. Acesta îmbunătățește semnificativ proprietățile complete ale lanțurilor cu role, cum ar fi duritatea, rezistența, rezistența la uzură, rezistența la oboseală și stabilitatea dimensională, prin ajustarea ratei de răcire prin răcire și optimizarea structurii organizatorice interne. Cu toate acestea, pentru a valorifica pe deplin avantajele lichidului de răcire polimeric și a obține performanțe ideale ale lanțurilor cu role, este necesar să se ia în considerare în mod cuprinzător mai mulți factori, cum ar fi concentrația lichidului de răcire, temperatura de răcire, circulația și agitarea mediului de răcire, starea suprafeței lanțului cu role și utilizarea aditivilor, precum și să se mențină și să se gestioneze cu strictețe lichidul de răcire. Numai în acest fel putem asigura că lanțurile cu role pot funcționa stabil și fiabil în diverse echipamente mecanice și pot îndeplini cerințele de înaltă performanță ale producției industriale moderne pentru componentele de transmisie.
Data publicării: 07 mai 2025