Kā nodrošināt, lai mehāniskā stiepšana neizraisītu rullīšu ķēžu pārstiepšanos

Kā nodrošināt, lai mehāniskā stiepšana neizraisītu rullīšu ķēžu pārstiepšanos

Rūpnieciskajās transmisijas sistēmās veltņu ķēdes, pateicoties to augstajai efektivitātei un izturībai, ir kļuvušas par galvenajiem transmisijas komponentiem transportēšanas mašīnās, lauksaimniecības aprīkojumā un automobiļu ražošanā. Mehāniskā stiepšana ir galvenais process veltņu ķēžu uzstādīšanā, nodošanā ekspluatācijā un apkopē. Tās pareiza darbība tieši nosaka ķēdes kalpošanas laiku un iekārtu stabilitāti. Nepareiza darbība, kas noved pie pārstiepšanas, var ne tikai izraisīt priekšlaicīgu ķēdes atteici, bet arī potenciāli radīt virkni problēmu, tostarp iekārtu dīkstāvi un ražošanas negadījumus. Šajā rakstā tiks padziļināti analizēti mehāniskās stiepšanas pamatprincipi, vispusīgi izpētītas pārstiepšanas briesmas un sniegts zinātnisks un praktisks pārstiepšanas novēršanas plāns no trim perspektīvām: sagatavošana, izpilde, kā arī testēšana un apkope.

1. Izpratne par galveno saistību starp mehānisko stiepšanu un rullīšu ķēdes pārstiepšanu

Pirms apspriest, “kā to novērst”, mums vispirms ir jānoskaidro, “kas” — tikai izprotot mehāniskās stiepšanās mehānismu un pārstiepšanās definēšanas kritērijus, mēs varam mazināt riskus to pamatā. 1. Mehāniskās stiepšanās pamatfunkcija: nevis “ķēdes pagarināšana”, bet gan “precīza pielāgošana”

Mehāniskā stiepšana nav tikai veltņu ķēdes stiepšana ar ārēju spēku. Tās būtība ir izmantot kontrolētu mehānisku spēku, lai uzstādīšanas laikā panāktu iepriekš noteiktu ķēdes spriegojumu vai novērstu uzkrāto plastisko deformāciju, ko rada ilgstoša darbība apkopes laikā. Konkrēti pielietojuma scenāriji ietver:

Jaunas ķēdes iepriekšēja stiepšana uzstādīšanas laikā: Ražošanas procesā starp tādām sastāvdaļām kā ķēdes plāksnes, tapas un veltņi pastāv nelielas spraugas. Mehāniskā stiepšana var iepriekš salauzt šīs spraugas, novēršot vibrāciju un troksni, ko rada pārmērīga klīrenss sākotnējās darbības laikā.

Vecas ķēdes regulēšana apkopes laikā: Rullīšu ķēdēm, kas ilgstoši ir bijušas ekspluatācijā, nodiluma dēļ var būt soļa pagarināšanās. Mehāniskā stiepšana var palīdzēt noteikt, vai ķēde joprojām atrodas drošajā ekspluatācijas diapazonā, vai kompensēt šo pagarināšanos, precīzi noregulējot spriegotāju.

Sinhrona kalibrēšana daudzu asu transmisijās: Ja iekārtās tiek izmantotas vairākas rullīšu ķēdes, mehāniskā stiepšana nodrošina vienmērīgu spriegojumu visās ķēdēs, novēršot atsevišķu ķēžu pārslodzi nevienmērīga spēka sadalījuma dēļ. 2. Pārstiepšanās definēšana: Sarkanā līnija no “pieļaujamā pagarinājuma” līdz “bojājumu slieksnim”
Rullīšu ķēdes “stiepšanos” var iedalīt divos veidos: elastīgā stiepšanās (atjaunojama pēc ārējā spēka noņemšanas) un plastiskā stiepšanās (pastāvīga deformācija pēc tam, kad ārējais spēks pārsniedz materiāla tecēšanas robežu). Pārstiepšanās pamatā ir “pārmērīga plastiskā stiepšanās”, ko parasti nosaka soļa pagarinājums:

Parastajām transmisijas rullīšu ķēdēm: soļa pagarinājums, kas pārsniedz 3%, tiek uzskatīts par pārstieptu un ir jānomaina;

Lieljaudas/ātrgaitas transmisijas rullīšu ķēdēm: soļa pagarinājums, kas pārsniedz 2%, rada bažas, un, ja tas pārsniedz 2,5%, ķēdes ir jānomaina.

Pārstiepšanās būtībā rodas, ja mehāniskās stiepšanas laikā pieliktais spēks pārsniedz ķēdes materiāla tecēšanas robežu vai ja stiepšanas laiks ir pārāk ilgs, kā rezultātā rodas pārmērīga uzkrāta plastiskā deformācija.

2. Pārstiepšanās briesmas: vairāk nekā tikai “ķēdes atteice”, tā ir “iekārtu katastrofa”

Daudzi cilvēki uzskata, ka "pārspriegums vienkārši nozīmē, ka ķēde ilgi nekalpos", bet patiesībā pārspriegums var radīt kaskādes efektus visā transmisijas sistēmā un pat izraisīt drošības negadījumus.

1. Tiešs apdraudējums: neatgriezenisks ķēdes bojājums

Ķēdes plāksnes lūzums: Pārmērīga stiepšanās var izraisīt sprieguma koncentrāciju ķēdes plāksnes caurumos, kā rezultātā pēc ilgstošas ​​darbības caurumu malās var rasties plaisas.

Paātrināta tapas nodilšana: plastiskā deformācija palielina atstarpi starp tapu un ķēdes plāksnes caurumu, izraisot nodilumu 3–5 reizes ātrāku nekā parasti.

Rullīšu iestrēgšana: Nevienmērīgs spēks stiepšanas laikā var izraisīt rullīšu un uzmavas nobīdi, neļaujot ruļļiem vienmērīgi griezties un vēl vairāk saasinot nodilumu. 2. Netiešie apdraudējumi: Kaskādes tipa kļūmes transmisijas sistēmā

Pasliktināta pārraides precizitāte: Pārmērīga ķēdes stiepšanās palielina ķēdes soli, palielinot saķeres atstarpi ar ķēdes rata zobiem. Tas var viegli izraisīt zobu izlaišanu un ķēdes izkrišanu, ietekmējot iekārtu darbības precizitāti (piemēram, palielinot pozicionēšanas kļūdu transportēšanas iekārtās).

Priekšlaicīga zobrata atteice: Kad ķēde ar pārmērīgu soli saķeras ar standarta zobratu, uz zobrata zobiem tiek pielikts nevienmērīgs spēks, izraisot lokālu nodilumu un zobu lobīšanos, saīsinot zobrata kalpošanas laiku.

Motora slodzes pārspriegums: Kad ķēde ir pārspriegota, palielinās darba pretestība, kas prasa, lai motors ražotu lielāku jaudu, lai uzturētu darbību. Tas ilgtermiņā var izraisīt motora pārkaršanu, izdegšanu vai biežu invertora izslēgšanos.

3. Galīgais apdraudējums: ražošanas pārtraukšana un drošības riski

Montāžas līniju ražotājiem ķēdes plīsums pārmērīgas ķēdes stiepšanās dēļ var izraisīt stundām vai pat dienām ilgu dīkstāvi, kā rezultātā rodas tieši ekonomiski zaudējumi desmitiem līdz simtiem tūkstošu juaņu apmērā.

Celšanas un celšanas iekārtās pārmērīga rullīšu ķēdes stiepšanās var izraisīt smagu priekšmetu krišanu, kā rezultātā var rasties traumas.

3. Galvenā profilakse: pilnīga procesa kontrole no “iepriekšējās sagatavošanas” līdz “ieviešanai”

Pārstiepšanas novēršanas atslēga mehāniskās stiepšanas laikā ir vadāmība. Pateicoties precīzai iepriekšējai plānošanai, standartizētai darbības izpildei un reāllaika uzraudzībai un pārbaudei, stiepšanas procesu var uzturēt “elastīgajā diapazonā”, lai novērstu pārmērīgu plastisko deformāciju. Tālāk ir sniegts pakāpenisks ieviešanas plāns:

1. fāze: sagatavošanās pirms stiepšanās — pazīsti sevi un savu ienaidnieku, lai izvairītos no darbībām, kas veiktas bez redzamām pazīmēm

Nepietiekama sagatavošanās ir galvenais pārstiepšanās iemesls. Pirms stiepšanās jāveic trīs galvenie uzdevumi:

1. Nosakiet ķēdes "stiepes robežparametrus".

Dažādu modeļu un materiālu rullīšu ķēdēm ir ievērojami atšķirīgas tecēšanas robežas un pieļaujamie pagarinājumi. Galvenie parametri ir jānosaka iepriekš, iepazīstoties ar produkta rokasgrāmatu vai veicot testēšanu:

Nominālā stiepes slodze: maksimālais stiepes spēks, ko ķēde var izturēt bez plastiskas deformācijas (piemēram, 16A sērijas rullīšu ķēdes nominālā stiepes slodze ir aptuveni 15,8 kN);

Pieļaujamais soļa pagarinājums: Noteikts, pamatojoties uz iekārtas ekspluatācijas apstākļiem (3% normālos apstākļos, mazāk nekā 2,5% lielas slodzes apstākļos);

Materiāla tecēšanas robeža: Stiepes spēka aprēķināšanai par pamatu izmanto ķēdes galveno sastāvdaļu tecēšanas robežu (piemēram, 40Mn ķēdes plāksnēm un 20CrMnTi tapām).

Praktisks padoms: Ja produkta rokasgrāmata nav pieejama, nogrieziet tās pašas modeļa ķēdes posmu un veiciet “testa stiepšanu”. Izmantojiet stiepes pārbaudes iekārtu, lai noteiktu tecēšanas robežu, kas kalpos kā atsauce faktiskajai stiepšanai. 2. Izvēlieties atbilstošu stiepšanas aprīkojumu un instrumentus.
Mehāniskajām stiepšanas metodēm bieži izmanto manuālos spriegotājus, elektriskos spriegotājus un hidrauliskos spriegotājus. Galvenie faktori pareizā aprīkojuma izvēlē ir kontrolējama precizitāte un stabils spriegums.

Maza ķēde (solis ≤ 12,7 mm): Spriegojuma kontrolei var izmantot manuālu spriegotāju ar griezes momenta atslēgu (griezes momenta vērtību nosaka, izmantojot konversijas formulu “griezes moments - spriegums”).

Vidēja līdz liela ķēde (solis 15,875–38,1 mm): Ieteicams elektriskais spriegotājs ar digitālu spriegojuma displeju un automātisku izslēgšanu.

Pastiprināta ķēde (solis ≥ 50,8 mm): Jāizmanto hidrauliskais spriegotājs, izmantojot hidraulisko sūkni, lai precīzi kontrolētu spiedienu un izvairītos no pēkšņa spriegojuma pieauguma.

Izvairīšanās padoms: Stiepšana ar brutālu spēku (piemēram, izmantojot celtni) ir stingri aizliegta. Šī metode neļauj kontrolēt spriegojumu un var viegli izraisīt pārstiepšanu. 3. Pārbaudiet ķēdes un pamatnes stāvokli.

Stāvokļa pārbaude pirms stiepšanas var palīdzēt novērst stiepšanās riskus, ko izraisa "iedzimti defekti":

Ķēdes izskata pārbaude: pārbaudiet, vai ķēdes plāksnēs nav plaisu, vaļīgu tapu un neskartu veltņu. Ja ir kādi defekti, pirms stiepšanas tie ir jāsalabo vai jānomaina.

Pamatnes izlīdzinājums: pārbaudiet, vai ķēdes rata asis ir paralēlas un koplanāras (novirzei jābūt ≤ 0,5 mm/m). Pārmērīga pamatnes novirze var izraisīt lokālu ķēdes pārstiepšanos pēc stiepšanas nevienmērīga spēka dēļ.

Tīrīšana un eļļošana: Noņemiet eļļu un piemaisījumus no ķēdes virsmas. Uzklājiet atbilstošu daudzumu ķēdei specifiskas smērvielas, lai samazinātu berzi stiepšanas laikā un izvairītos no lokalizētas sprieguma koncentrācijas, ko rada berze.

2. posms: stiepšanas procesa kontrole — precīza spēka pielietošana deformācijas ritma kontrolei

Stiepšanās operācijas pamatā ir “nemainīgs ātrums, kontrolējams spēks un uzraudzība reāllaikā”. Stingri jāievēro šādi četri soļi:

1. Pakāpeniskas stiepšanas parametru iestatīšana

Lai izvairītos no pārmērīgas plastiskās deformācijas, ko izraisa vienreizēja pārmērīga spēka pielikšana, jāizmanto "pakāpeniskas stiepšanas" režīms. Konkrētie parametri ir šādi:

1. līmenis (iepriekšēja stiepšana): 5–10 minūtes pielietojiet 30–40 % no nominālās stiepes slodzes, lai novērstu sākotnējo ķēdes brīvkustību un novērotu, vai nav radusies anomāla deformācija.

2. līmenis (darba stiepšana): lēnām palieliniet stiepes spēku līdz 60–70 % no nominālās stiepes slodzes un turiet 10–15 minūtes. Ķēde tagad ir elastīgās stiepšanās stadijā, un spriegojumu var regulēt pēc nepieciešamības.

3. līmenis (kalibrēšanas stiepšana): ja nepieciešama papildu regulēšana, palieliniet stiepes spēku līdz 80 % no nominālās stiepes slodzes (stingri nepārsniedzot 90 %), turiet 5 minūtes, pēc tam lēnām atslogojiet un uzraugiet soļa izmaiņas. Pamatprincips: starp katru stiepšanas posmu ievērojiet 3–5 minūšu pauzi, lai vienmērīgi sadalītu ķēdes spriegumu un izvairītos no pēkšņiem stiepes triecieniem.
2. Stiepšanās ātruma un spēka vienmērīguma kontrole
Stiepšanas ātrums: Manuāli stiepjot, uzgriežņu atslēgas griešanās ātrumam jābūt ≤ 1 apgrieziens sekundē. Elektriski/hidrauliski stiepjot, spēka palielināšanas ātrumam jābūt ≤ 5 kN/minūtē, lai izvairītos no "pēkšņa spēka", kas var izraisīt lokālu pārslodzi.
Spēka vienmērīgums: Stiepjot, pārliecinieties, vai ķēdes abos galos esošie spriegošanas punkti ir vienā līnijā ar ķēdes asi. Ja ķēde ir pārāk gara (virs 5 metriem), pievienojiet pa vidu papildu balstus, lai novērstu nevienmērīgu spēku ķēdes noslīdēšanas dēļ savas svara dēļ.
Virziena vadība: Stiepšanas virzienam jāsakrīt ar ķēdes darba slodzes virzienu (piemēram, piedziņas ķēdei jābūt izstieptai gar piedziņas plakni), lai izvairītos no ķēdes deformācijas, ko izraisa sānu spriegums. 3. Stiepšanas stāvokļa uzraudzība reāllaikā: “Novērot, izmērīt un klausīties”

Stiepšanās procesa laikā ir nepieciešama daudzdimensionāla uzraudzība, lai savlaicīgi atklātu pārstiepšanās pazīmes:

“Novērojiet” deformāciju: Izmantojiet verniera suportu vai soļa mērītāju, lai ik pēc 5 minūtēm izmērītu ķēdes soli (izmēriet 10 soļus pēc kārtas un ņemiet vidējo vērtību, lai aprēķinātu pagarinājumu). Kad pagarinājums tuvojas 80% no pieļaujamās vērtības, palēniniet stiepšanas procesu.

Spriegojuma “mērīšana”: Izmantojiet stiepšanas iekārtas digitālo displeju, lai reāllaikā uzraudzītu spriegojumu. Ja spriegums pēkšņi samazinās (kas norāda uz ķēdes plastisko deformāciju), nekavējoties pārtrauciet stiepšanu.

“Klausieties” neparastas skaņas: Ja stiepšanas laikā dzirdamas neparastas skaņas, piemēram, “klikšķēšana” vai “čīkstēšana”, tas var liecināt par ķēdes plāksnes un tapas neatbilstību. Pirms turpināt, apturiet mašīnu pārbaudei un novērsiet problēmu. 4. Standartizējiet izkraušanas procesu: izvairieties no “atsitiena bojājumiem”.

Pēc vēlamo stiepšanās prasību sasniegšanas tikpat svarīgs ir arī atslogošanas process. Nepareiza atslogošana var izraisīt ķēdes atsitienu un deformāciju:

Izkraušanas ātrums: Lēnām samaziniet spriegojumu. Izkraušanas ātrumam jābūt vienādam ar stiepšanas ātrumu un jāizvairās no pēkšņas izkraušanas.

Pārbaude pēc izkraušanas: Pēc izkraušanas atkārtoti izmēriet ķēdes soli, lai pārliecinātos, vai pagarinājums ir stabils (elastīgais stiepums atjaunosies, bet plastiskais stiepums saglabāsies). Ja pagarinājums pārsniedz pieļaujamo vērtību, ķēde nekavējoties jānomaina.

Pagaidu nostiprināšana: Ja ķēde pēc izkraušanas ir īslaicīgi jāuzglabā, tā jāpakar uz speciāla kronšteina, lai izvairītos no saspiešanas un sagriešanās, kas var ietekmēt kalibrēto spriegojumu.

3. fāze: Apkope pēc stiepšanas — “nepārtraukta uzraudzība”, lai pagarinātu ķēdes kalpošanas laiku

Mehāniskā stiepšanās nav vienreizējs risinājums. Regulāra apkope pēc stiepšanās var ātri identificēt potenciālas stiepšanās problēmas:

1. Izveidojiet “ķēdes stiepšanas failu”

Ierakstiet galvenos datus katrai stiepšanas darbībai, lai izveidotu pilnīgu dzīves cikla pārvaldības failu:

Stiepšanas datums, operators, iekārtas modelis;

Stiepes augstums pirms/pēc stiepšanas, sprieguma vērtība, noturēšanas laiks;

Ķēdes darbības apstākļi (slodze, ātrums, temperatūra).

Salīdzinot šos failus, var analizēt ķēdes stiepšanās deformācijas modeļus un nodrošināt pamatu turpmākām stiepšanās parametru korekcijām.

2. Regulāri pārbaudiet skaņas augstuma izmaiņas

Izstrādājiet piķa pārbaudes plānu, pamatojoties uz iekārtu darbības biežumu:

Parastais aprīkojums: Ikmēneša pārbaude;

Lielas slodzes/ātrgaitas iekārtas: iknedēļas pārbaude;

Kritiski svarīgs aprīkojums (piemēram, ražošanas līnijas galvenā piedziņa): izlases veida pārbaude ikdienas pārbaužu laikā.

Kad ķēdes pagarinājums sasniedz 90 % no pieļaujamās vērtības, iepriekš ieplānojiet apkopi, lai novērstu pēkšņu bojājumu. 3. Optimizējiet darba vidi, lai samazinātu ķēdes stiepšanās uzkrāšanos.
Eļļošanas pārvaldība: regulāri pievienojiet atbilstošu smērvielu (piemēram, minerāleļļu vai sintētisko eļļu), lai samazinātu ķēdes nodilumu un aizkavētu soļa pagarināšanos.
Slodzes kontrole: Lai samazinātu ķēdes stiepes spriegumu, izvairieties no ilgstošas ​​pārslodzes darbības (slodzei jābūt ≤ 85% no nominālās slodzes).
Tīrīšana un apkope: Regulāri notīriet ķēdi no putekļiem un piemaisījumiem, lai novērstu abrazīvā nodiluma izraisītu patoloģisku soļa pagarināšanos.

4. Biežāk pieļautās kļūdas, no kurām jāizvairās: šīs “šķietami saprātīgās” darbības patiesībā paātrina pārstiepšanos

Pat pēc standarta procedūru apgūšanas daudzi cilvēki joprojām nonāk maldīgos priekšstatos, kas noved pie pārstiepšanās. Šeit ir trīs izplatītas kļūdas:

Mīts Nr. 1: “Jo ciešāks stiepums, jo labāk; darbības laikā izvairieties no atslābšanas.”

Patiesība: Pārmērīga nospriegošana pakļauj ķēdi ilgstošai lielai slodzei, paātrinot plastisko deformāciju. Pareizā pieeja ir uzturēt ķēdes noslīdējumu 2–4% robežās no attāluma starp diviem ķēdes ratiem (horizontālā pārnesumkārbā). Mazāka noslīdējuma vērtība norāda uz pārspriegumu.

Mīts Nr. 2: “Vecas un jaunas ķēdes tiek jauktas, lai pielāgotu garumu, tās stiepjot.”

Patiesība: Vecā ķēde jau ir piedzīvojusi plastisku deformāciju. Kad vecā ķēde tiek apvienota ar jauno ķēdi stiepšanai, vecā ķēde vispirms pārstiepsies tās vājākās stiepes izturības dēļ, kā rezultātā spriegums visā ķēdē sadalās nevienmērīgi. Pareizā pieeja ir nomainīt visas vienas transmisijas sistēmas ķēdes ar jaunām no tā paša modeļa un partijas. 3. maldīgais priekšstats: “Zogreta nodiluma ignorēšana un ķēdes vienkārša stiepšana”
Patiesība: Ja ķēdes rata zobi ir stipri nodiluši (zobu gali ir smaili, zobu virsmas lobās), pat ja ķēde ir izstiepta līdz standarta solim, sazobes laikā joprojām tiks pielikts nevienmērīgs spēks, kas netieši noved pie lokālas ķēdes pārstiepšanās. Pareizā pieeja ir pārbaudīt ķēdes rata stāvokli pirms stiepšanas. Ja ķēdes rata nodilums pārsniedz standartu, pirms ķēdes stiepšanas nomainiet ķēdes ratu.

5. Kopsavilkums: Trīs pamatprincipi kontrolējamas mehāniskās stiepšanās nodrošināšanai

Rullīšu ķēžu pārstiepšanās mehāniskas stiepšanās dēļ būtībā ir “cilvēciskas kļūdas” un “parametru neizpratnes” rezultāts. Lai pilnībā izvairītos no šī riska, paturiet prātā šādus trīs principus:
Vispirms parametri: Pirms stiepšanas ir skaidri jādefinē atslēgu ķēdes parametri, piemēram, nominālā slodze un pieļaujamais pagarinājums, un jāizvairās no paļaušanās uz pieredzi.
Kontrolējams process: Izmantojiet pakāpenisku stiepšanu un uzraudzību reāllaikā, lai uzturētu spriegojumu un deformāciju elastības diapazonā.
Nepārtraukta apkope: Pēc stiepšanas veiciet regulāras pārbaudes un optimizējiet vidi, lai aizkavētu stiepšanās uzkrāšanos un pagarinātu ķēdes kalpošanas laiku.