Mchakato wa Kudhibiti Mnyororo wa Roller: Kipengele Kikuu Kinachoamua Uaminifu wa Usambazaji

Mchakato wa Kudhibiti Mnyororo wa Roller: Kipengele Kikuu Kinachoamua Uaminifu wa Usambazaji

Katika sekta ya usafirishaji wa viwanda,minyororo ya rollerni vipengele muhimu vya kupitisha nguvu na mwendo, na utendaji wao huathiri moja kwa moja ufanisi wa uendeshaji na usalama wa mashine nzima. Kuanzia usafirishaji mzito katika mashine za madini hadi uendeshaji sahihi wa zana za mashine za usahihi, kuanzia shughuli za shambani katika mashine za kilimo hadi usafirishaji wa nguvu katika injini za magari, minyororo ya roller hucheza jukumu la "daraja la umeme" kila mara. Katika utengenezaji wa minyororo ya roller, upimaji joto, hatua muhimu katika mchakato wa matibabu ya joto, ni kama hatua muhimu ambayo "hubadilisha jiwe kuwa dhahabu," ikiamua moja kwa moja nguvu ya mnyororo, uimara, upinzani wa uchakavu, na maisha ya huduma.

1. Kwa nini kutuliza joto ni "mkondo wa lazima" katika utengenezaji wa mnyororo wa roller?

Kabla ya kujadili mchakato wa upimaji joto, kwanza tunahitaji kufafanua: Kwa nini upimaji joto wa mnyororo wa roller ni muhimu? Hii huanza na usindikaji wa vipengele vya msingi vya mnyororo: roller, bushings, pini, na sahani za kiungo. Baada ya kuunda, vipengele vya mnyororo wa roller muhimu kwa kawaida hupitia mchakato wa kuzima: kipande cha kazi hupashwa joto juu ya halijoto muhimu (kawaida 820-860°C), hushikiliwa kwenye halijoto hiyo kwa muda, na kisha hupozwa haraka (km, katika maji au mafuta) ili kubadilisha muundo wa ndani wa chuma kuwa martensite. Ingawa kuzima huongeza kwa kiasi kikubwa ugumu wa kipande cha kazi (kufikia HRC 58-62), pia kunaleta hasara kubwa: mkazo mkubwa wa ndani na udhaifu, na kuifanya iwe rahisi kuvunjika chini ya mshtuko au mtetemo. Hebu fikiria kutumia mnyororo wa roller uliozimwa moja kwa moja kwa ajili ya usafirishaji. Kushindwa kama vile kuvunjika kwa pini na kupasuka kwa roller kunaweza kutokea wakati wa mzigo wa awali, na matokeo mabaya.

Mchakato wa kuongeza joto hushughulikia suala la "ngumu lakini dhaifu" baada ya kuzima. Kifaa cha kazi kilichozimwa hupashwa joto tena hadi kwenye halijoto iliyo chini ya halijoto muhimu (kawaida 150-350°C), hushikiliwa kwenye halijoto hiyo kwa muda, na kisha hupozwa polepole. Mchakato huu hurekebisha muundo wa ndani wa chuma ili kufikia usawa bora kati ya ugumu na uthabiti. Kwa minyororo ya roller, kuongeza joto kuna jukumu muhimu katika maeneo matatu muhimu:

Hupunguza msongo wa mawazo wa ndani: Hutoa msongo wa mawazo wa kimuundo na joto unaotokana wakati wa kuzimwa, kuzuia mabadiliko na kupasuka kwa sehemu ya kazi kutokana na mkusanyiko wa msongo wa mawazo wakati wa matumizi;

Boresha sifa za kiufundi: Rekebisha uwiano wa ugumu, nguvu, na uthabiti kulingana na mahitaji ya matumizi—kwa mfano, minyororo ya mashine za ujenzi inahitaji uthabiti wa juu zaidi, huku minyororo ya upitishaji sahihi ikihitaji uthabiti wa juu zaidi;

Thibitisha muundo mdogo na vipimo: Thibitisha muundo mdogo wa ndani wa chuma ili kuzuia mabadiliko ya vipimo vya mnyororo yanayosababishwa na mabadiliko ya muundo mdogo wakati wa matumizi, ambayo yanaweza kuathiri usahihi wa upitishaji.

II. Vigezo vya Msingi na Sehemu za Udhibiti za Mchakato wa Kudhibiti Mnyororo wa Roller

Ufanisi wa mchakato wa upimaji unategemea udhibiti sahihi wa vigezo vitatu vya msingi: halijoto, muda, na kiwango cha kupoeza. Michanganyiko tofauti ya vigezo inaweza kutoa matokeo tofauti ya utendaji. Mchakato wa upimaji unahitaji kubadilishwa kulingana na vipengele tofauti vya mnyororo wa roller (roller, bushings, pini, na sahani) kutokana na sifa zao tofauti za mzigo na mahitaji ya utendaji.

1. Joto la Kudhibiti: "Kisu cha Msingi" cha Kudhibiti Utendaji
Halijoto ya kupokanzwa ndio jambo muhimu zaidi katika kubaini utendaji wa mwisho wa kipande cha kazi. Kadri halijoto inavyoongezeka, ugumu wa kipande cha kazi hupungua na uimara wake huongezeka. Kulingana na matumizi ya mnyororo wa roller, halijoto ya kupokanzwa kwa ujumla huainishwa kama ifuatavyo:
Kupunguza joto kwa kiwango cha chini (150-250°C): Hutumika hasa kwa vipengele vinavyohitaji ugumu wa juu na upinzani wa uchakavu, kama vile roli na vichaka. Kupunguza joto kwa kiwango cha chini hudumisha ugumu wa kitendakazi wa HRC 55-60 huku ikiondoa msongo wa ndani, na kuifanya ifae kwa matumizi ya upitishaji wa masafa ya juu na athari ndogo (kama vile viendeshi vya spindle vya zana za mashine).
Upimaji joto wa wastani (300-450°C): Inafaa kwa vipengele vinavyohitaji nguvu na unyumbufu wa hali ya juu, kama vile pini na sahani za mnyororo. Baada ya upimaji joto wa wastani, ugumu wa kipande cha kazi hupungua hadi HRC 35-45, na hivyo kuboresha kwa kiasi kikubwa nguvu yake ya mavuno na kikomo cha unyumbufu, na kuiwezesha kuhimili mizigo mizito ya athari (km, katika mitambo ya ujenzi na vifaa vya uchimbaji madini).
Upimaji joto wa halijoto ya juu (500-650°C): Haitumiki sana kwa vipengele vya mnyororo wa roller ya msingi, hutumika tu katika matumizi maalum kwa vipengele vya msaidizi vinavyohitaji uthabiti wa hali ya juu. Katika halijoto hii, ugumu hupunguzwa zaidi (HRC 25-35), lakini uthabiti wa athari huboreshwa kwa kiasi kikubwa.
Mambo Muhimu ya Kudhibiti: Usawa wa halijoto ndani ya tanuru ya kupokanzwa ni muhimu, huku tofauti za halijoto zikidhibitiwa ndani ya ±5°C. Halijoto isiyo sawa inaweza kusababisha tofauti kubwa za utendaji ndani ya kundi moja la vifaa vya kazi. Kwa mfano, halijoto ya juu sana kwenye roli zinaweza kuunda "madoa laini," na kupunguza upinzani wa uchakavu. Halijoto ya chini sana inaweza kuondoa kabisa msongo wa ndani, na kusababisha kupasuka.

2. Muda wa Kudhibiti: "Hali ya Kutosha" kwa Mabadiliko ya Miundombinu
Muda wa kupokanzwa lazima uhakikishe mabadiliko ya kutosha ya miundo midogo ndani ya kipini cha kazi huku ukiepuka uharibifu wa utendaji unaosababishwa na kupokanzwa kupita kiasi. Muda mfupi sana huzuia kutolewa kamili kwa msongo wa ndani, na kusababisha mabadiliko yasiyokamilika ya miundo midogo na uimara usiotosha. Muda mrefu sana huongeza gharama za uzalishaji na pia unaweza kusababisha kupungua kupita kiasi kwa ugumu. Muda wa kupokanzwa kwa vipengele vya mnyororo wa roller kwa ujumla huamuliwa na unene wa kipini cha kazi na mzigo wa tanuru:
Vipengele vyenye kuta nyembamba (kama vile sahani za mnyororo, unene wa milimita 3-8): Muda wa kupokanzwa kwa ujumla ni saa 1-2;
Vipengele vyenye kuta nene (kama vile roli na pini, kipenyo cha milimita 10-30): Muda wa kupokanzwa unapaswa kuongezwa hadi saa 2-4;
Kwa mizigo mikubwa ya tanuru, muda wa kupokanzwa unapaswa kuongezwa kwa 10%-20% ili kuhakikisha uhamishaji sawa wa joto hadi kwenye kiini cha kifaa cha kazi.
Mambo Muhimu ya Kudhibiti: Kutumia mbinu ya "njia ya kushuka kwa joto" kunaweza kuboresha ufanisi wa upimaji joto—kwanza kuongeza joto la tanuru hadi 80% ya halijoto inayolengwa, shikilia kwa dakika 30, na kisha kuiinua hadi halijoto inayolengwa ili kuepuka msongo mpya wa joto kwenye kipini kutokana na ongezeko la joto haraka.

3. Kiwango cha Kupoeza: "Mstari wa Mwisho wa Ulinzi" kwa Utendaji Imara
Kiwango cha kupoeza baada ya kupoeza kina athari ndogo kwenye utendaji wa vifaa vya kazi, lakini bado kinahitaji kudhibitiwa ipasavyo. Kupoeza hewa (kupoeza asilia) au kupoeza tanuru (kupoeza tanuru) kwa kawaida hutumika:

Baada ya kupoeza joto la chini, kupoeza hewa kwa ujumla hutumika kupunguza joto haraka hadi joto la kawaida na kuepuka kuathiriwa kwa muda mrefu na joto la wastani, ambalo linaweza kusababisha upotevu wa ugumu.

Ikiwa uimara wa juu unahitajika baada ya kupoeza joto la wastani, upoezaji wa tanuru unaweza kutumika. Mchakato wa kupoeza polepole huboresha zaidi ukubwa wa chembe na kuboresha upinzani wa athari.

Mambo Muhimu ya Kudhibiti: Wakati wa mchakato wa kupoeza, ni muhimu kuepuka mguso usio sawa kati ya uso wa kipumulio na hewa, ambao unaweza kusababisha oksidi au uondoaji wa kabohaidreti. Gesi za kinga kama vile nitrojeni zinaweza kuletwa kwenye tanuru ya kupoeza, au mipako ya kuzuia oksidi inaweza kutumika kwenye uso wa kipumulio ili kuhakikisha ubora wa uso.

III. Matatizo na Suluhisho za Kawaida za Kudhibiti Mnyororo wa Roller

Hata kama vigezo vya msingi vinaeleweka, masuala ya ubora wa upimaji bado yanaweza kutokea katika uzalishaji halisi kutokana na mambo kama vile vifaa, uendeshaji, au vifaa. Yafuatayo ni matatizo manne ya kawaida yanayotokea wakati wa upimaji wa mnyororo wa roller na suluhisho zake zinazolingana:

1. Ugumu Usiotosha au Usio Sawa

Dalili: Ugumu wa kipande cha kazi ni mdogo kuliko mahitaji ya muundo (km, ugumu wa roller haufikii HRC 55), au tofauti ya ugumu kati ya sehemu tofauti za kipande cha kazi kimoja inazidi HRC 3. Sababu:
Halijoto ya kupokanzwa ni kubwa mno au muda wa kushikilia ni mrefu sana;
Usambazaji wa joto la tanuru ya joto hauna usawa;
Kiwango cha kupoeza cha sehemu ya kazi baada ya kuzimwa hakitoshi, na kusababisha uundaji usiokamilika wa martensite.
Suluhisho:
Rekebisha thermocouple ya tanuru ya kupokanzwa, fuatilia mara kwa mara usambazaji wa halijoto ndani ya tanuru, na ubadilishe mirija ya kupokanzwa inayozeeka;
Dhibiti halijoto na wakati kwa ukali kulingana na karatasi ya mchakato na utumie ushikiaji wa hatua kwa hatua;
Boresha mchakato wa kuzima na kupoeza ili kuhakikisha upoezaji wa haraka na sare wa kipande cha kazi.

2. Msongo wa ndani hauondolewi, na kusababisha kupasuka wakati wa matumizi
Dalili: Wakati wa usakinishaji na matumizi ya awali ya mnyororo, pini au bamba la mnyororo linaweza kuvunjika bila onyo, na kuvunjika kwa urahisi.
Sababu:
Halijoto ya kupunguza joto ni ya chini sana au muda wa kushikilia ni mfupi sana, na kusababisha kutolewa kwa kutosha kwa msongo wa ndani;
Kifaa cha kazi hakiwashwa haraka baada ya kuzima (kwa zaidi ya saa 24), na kusababisha mkusanyiko wa msongo wa ndani. Suluhisho:
Ongeza ipasavyo halijoto ya kupokanzwa kulingana na unene wa kipande cha kazi (km, kutoka 300°C hadi 320°C kwa pini) na uongeze muda wa kushikilia.
Baada ya kuzima, kipini lazima kioshwe ndani ya saa 4 ili kuepuka msongamano wa muda mrefu wa msongo wa mawazo.
Tumia mchakato wa "kupoza kwa pili" kwa vipengele muhimu (baada ya kupoza kwa mara ya kwanza, poza hadi kwenye halijoto ya kawaida kisha upoze tena kwenye halijoto ya juu) ili kuondoa zaidi msongo wa mabaki.

3. Oksidasheni ya Uso na Uondoaji wa Kabohaidreti

Dalili: Kipimo cha oksidi kijivu-nyeusi huonekana kwenye uso wa kazi, au kipima ugumu huonyesha kuwa ugumu wa uso ni mdogo kuliko ugumu wa msingi (safu ya kuondoa kabohaidreti ni zaidi ya unene wa 0.1mm).
Sababu:
Kiwango kikubwa cha hewa katika tanuru ya kupokanzwa husababisha mmenyuko kati ya kipini na oksijeni.
Muda mwingi wa kupokanzwa husababisha kaboni kuenea na kutoweka kutoka kwenye uso. Suluhisho: Tumia tanuru ya kupokanzwa iliyofungwa yenye mazingira ya kinga ya nitrojeni au hidrojeni ili kudhibiti kiwango cha oksijeni kwenye tanuru hadi chini ya 0.5%. Punguza muda usio wa lazima wa kupokanzwa na uboreshe njia ya upakiaji wa tanuru ili kuepuka kufungasha kupita kiasi kwa vipande vya kazi. Kwa vipande vya kazi ambavyo vimeoksidishwa kidogo, fanya ulipuaji wa risasi baada ya kupokanzwa ili kuondoa kiwango cha uso.

4. Urekebishaji wa Vipimo

Dalili: Umbo la mviringo kupita kiasi (linalozidi 0.05mm) au mashimo ya sahani ya mnyororo yaliyokosekana.

Sababu: Viwango vya joto au baridi vinavyoongezeka kwa kasi husababisha msongo wa joto unaosababisha mabadiliko.

Uwekaji usiofaa wa vipande vya kazi wakati wa upakiaji wa tanuru husababisha msongo usio sawa.

Suluhisho: Tumia joto polepole (50°C/saa) na upoe polepole ili kupunguza msongo wa joto.

Buni vifaa maalum ili kuhakikisha kuwa kipako cha kazi kinabaki huru wakati wa kupokanzwa ili kuepuka mabadiliko ya mgandamizo.

Kwa sehemu zenye usahihi wa hali ya juu, ongeza hatua ya kunyoosha baada ya kupokanzwa, kwa kutumia kunyoosha kwa shinikizo au matibabu ya joto ili kurekebisha vipimo.

IV. Vigezo vya Kudhibiti Ukaguzi wa Ubora wa Mchakato na Kukubalika

Ili kuhakikisha kwamba vipengele vya mnyororo wa roller vinakidhi mahitaji ya utendaji baada ya kuwekewa halijoto, mfumo kamili wa ukaguzi wa ubora lazima uanzishwe, ukifanya ukaguzi kamili katika vipimo vinne: mwonekano, ugumu, sifa za mitambo, na muundo mdogo.

1. Ukaguzi wa Muonekano

Maudhui ya ukaguzi: Kasoro za uso kama vile magamba, nyufa, na mikunjo.

Mbinu ya Ukaguzi: Ukaguzi wa kuona au ukaguzi kwa kutumia kioo cha kukuza (ukuzaji mara 10).

Vigezo vya Kukubalika: Hakuna magamba, nyufa, au vipele vinavyoonekana kwenye uso, na rangi inayofanana.

2. Ukaguzi wa Ugumu

Yaliyomo katika Ukaguzi: Ugumu wa uso na usawa wa ugumu.

Mbinu ya Ukaguzi: Tumia kipima ugumu cha Rockwell (HRC) kujaribu ugumu wa uso wa roli na pini. 5% ya vipande vya kazi kutoka kila kundi huchukuliwa sampuli bila mpangilio, na maeneo matatu tofauti kwenye kila kipande cha kazi hukaguliwa.

Vigezo vya Kukubali:

Roli na vichaka: HRC 55-60, yenye tofauti ya ugumu wa ≤ HRC3 ndani ya kundi moja.

Bamba la pini na mnyororo: HRC 35-45, lenye tofauti ya ugumu wa ≤ HRC2 ndani ya kundi moja. 3. Upimaji wa Sifa za Kimitambo

Yaliyomo kwenye Jaribio: Nguvu ya mvutano, uthabiti wa athari;

Njia ya Jaribio: Sampuli za kawaida huandaliwa kutoka kwa kundi moja la vipande vya kazi kila robo kwa ajili ya upimaji wa mvutano (GB/T 228.1) na upimaji wa athari (GB/T 229);

Vigezo vya Kukubali:

Nguvu ya Kunyumbulika: Pini ≥ MPa 800, Minyororo ≥ MPa 600;

Ugumu wa Athari: Pini ≥ 30 J/cm², Minyororo ≥ 25 J/cm².

4. Upimaji wa Miundo Midogo

Yaliyomo ya Jaribio: Muundo wa ndani ni martensite iliyokasirika sare na bainite iliyokasirika;

Njia ya Jaribio: Sehemu mtambuka za kipande cha kazi hukatwa, kung'arishwa, na kuchongwa, na kisha kuchunguzwa kwa kutumia darubini ya metallografiki (ukuzaji mara 400);

Vigezo vya Kukubalika: Muundo sare usio na kabidi za mtandao au chembe ngumu, na unene wa safu iliyoondolewa kabati ≤ 0.05 mm.

V. Mitindo ya Sekta: Mwelekeo wa Maendeleo ya Michakato ya Kudhibiti Maarifa

Kwa kupitishwa kwa teknolojia za Viwanda 4.0 kwa wingi, michakato ya upimaji wa mnyororo wa roller inakua kuelekea michakato ya akili, sahihi, na ya kijani kibichi. Ifuatayo ni mitindo mitatu muhimu inayostahili kuzingatiwa:

1. Mfumo wa Udhibiti wa Joto Akili

Kwa kutumia teknolojia ya Internet of Things (IoT), seti nyingi za thermocouples zenye usahihi wa hali ya juu na vitambuzi vya joto vya infrared huwekwa ndani ya tanuru ya kupokanzwa ili kukusanya data ya hali ya joto ya wakati halisi. Kwa kutumia algoriti za AI, nguvu ya kupokanzwa hurekebishwa kiotomatiki ili kufikia usahihi wa udhibiti wa hali ya joto ndani ya ±2°C. Zaidi ya hayo, mfumo hurekodi mkunjo wa kupokanzwa kwa kila kundi la vifaa vya kazi, na kuunda rekodi ya ubora inayoweza kufuatiliwa.

2. Uigaji wa Mchakato wa Dijitali

Kwa kutumia programu ya uchanganuzi wa vipengele vya mwisho (kama vile ANSYS), sehemu za halijoto na mkazo za kitendakazi wakati wa upimaji joto huigwa ili kutabiri ubadilikaji unaowezekana na utendaji usio sawa, na hivyo kuboresha vigezo vya mchakato. Kwa mfano, uigaji unaweza kubaini muda bora wa upimaji joto kwa modeli maalum ya roller, na kuongeza ufanisi kwa 30% ikilinganishwa na mbinu za jadi za majaribio na hitilafu.​
3. Michakato ya Kijani na Kuokoa Nishati

Kuendeleza teknolojia ya kupunguza joto kwa muda mfupi na kwa joto la chini hupunguza matumizi ya joto na nishati kwa kuongeza kichocheo. Kutekeleza mfumo wa kurejesha joto taka ili kuchakata joto kutoka kwa gesi ya moshi yenye joto la juu inayotolewa kutoka kwenye tanuru ya kupunguza joto kwa ajili ya kupasha joto vifaa vya kazi, na hivyo kuokoa nishati kwa zaidi ya 20%. Zaidi ya hayo, kukuza matumizi ya mipako ya kuzuia oksidi inayoyeyuka katika maji kama njia mbadala ya mipako ya kitamaduni inayotegemea mafuta hupunguza uzalishaji wa VOC.