Raskeveokite ketiratas ja kett: suure koormusega tööstuslike ajamite spetsifikatsioonijuhend

Raskeveokite ketiülekande rikked algavad peaaegu kunagi komponendi nimikoormuse saavutamisest. Need algavad mittevastavusest projekteerimisetapis rakendatud teenindusteguri ja tegeliku töökoormuse löögiomaduste vahel. See juhend käsitleb inseneriotsuseid, mis aitavad vältida nii enneaegseid rikkeid kui ka kulukaid ülespetsifikatsioone.

Taotle oma raskeveokite ajami tehnilist ülevaadet

Gyeongbukis asuv kaevandusseadmete originaalvaruosade tootja tellis uue maa-aluse maagipurusti ülekandekonveieri jaoks näiliselt sobiva ajamiketi. Määratud kett – ühekiuline ANSI #120 – kandis kataloogi järgi tõmbekoormust 127 kN ja arvutatud püsiseisundi ajamikoormus oli 14 kN, mis andis teoreetiliseks ohutusteguriks 9:1. Ajam purunes 340 tunni pärast tihvti purunemise tõttu. Rikkejärgne analüüs näitas, et purusti edastas materjali eraldi partiidena, tekitades hinnanguliselt 85–110 kN suuruseid löökkoormusi – tipp-keskmine suhe on ligikaudu 7:1. Keskmisele koormusele rakendatud ohutustegur 9:1 ei olnud oluline; rikke ajakava määras tipplöögikoormuse ohutustegur 1,4:1. See on peamine probleem keti spetsifikatsioonis. vastupidav kett ja ketiratas süsteemid: teenindustegur peab olema vastavuses tippkoormuse iseloomuga, mitte keskmise võimsusnõudlusega.

Mida tähendab „raskeveokite” kasutamine ketiülekandetehnikas – ja mida see ei tähenda

Mõistet „raskeveokite” kasutatakse ketitööstuses kahe üsna erineva tootekategooria kohta ja nende segi ajamine põhjustab kulukaid spetsifikatsioonivigu. Esimene kategooria on raske seeria rullkett — ANSI numeratsioonis tähistatud H-järelliidega (nt #80H, #100H, #120H). Raskemate seeriate kettidel on sama samm kui standardsetel analoogidel, kuid kasutatakse paksemaid lüliplaate ja suuremaid tihvtide läbimõõte, mis suurendab minimaalset purunemiskoormust ligikaudu 20–25% võrra sama sammu korral. Ketiratta sammuring on identne standardseeriaga — samad ketirattad sobivad nii standard- kui ka H-seeria kettidele.

Raske seeria rullkett (H-järelliide)
  • Sama samm kui tavalisel ANSI ketil
  • Paksemad plaadid: u. +20% plaadi ristlõige
  • Suurem tihvti läbimõõt: +10–15%
  • Katkestuskoormus: +20–25% vs standardne ekvivalent
  • Ühildub standardse sammuga ketiratastega
  • Parim: suure koormusega ja mõõduka löögikindlusega ajamitele
Inseneriklassi kett
  • Põhimõtteliselt erinev sammu ja tünni läbimõõdu suhe
  • Mõeldud tõmbekoormuste, mitte ainult tõmbekoormuste jaoks
  • Tünni (puksi) läbimõõt proportsionaalselt palju suurem
  • Vajab spetsiaalseid ketirattaid – ei ole vahetatavad
  • Seeriapõhine: 55/67/81X/88K/94/95/132
  • Sobib kõige paremini: konveieri lohistamiseks, kaevandamiseks, tsemendiks

Teine kategooria – inseneriklassi kett – erineb struktuurilt rullketist ja seda ei valita koormusvõrdluste põhjal standardse ANSI ketiga. Selle valikut reguleerivad silindri laagripind, takistuskoormus ja konkreetse seeria ühilduvus saadaolevate ketiratastega. Mõlemat kategooriat nimetatakse kaubanduslikult sageli "raskeveokiteks", kuid need ei ole omavahel asendatavad ja neid ei kasutata samadel eesmärkidel.

Raskeveokite kettülekannete hooldustegurid: õige lahendus on kõige olulisem

ketiratta ja keti rakendus 2

ANSI B29.1 teenindusteguri metoodika kasutab koormuse varieerumise arvessevõtmiseks ühte kordajat, mida rakendatakse püsiseisundi projekteeritud võimsusele. See lähenemisviis sobib suhteliselt stabiilse koormusega ajamite jaoks – tsentrifugaalpumbad, sujuva tarnimisega kompressorid, ventilaatorid. Tegeliku löögikoormusega rakenduste puhul on see süstemaatiliselt ebapiisav, kuna teenindustegur korrutab keskmise koormuse, mitte tippkoormuse. Löögienergia sisaldub lühikestes suure intensiivsusega impulssides, mida keskmise koormuse teenindustegur ei suuda tabada.

Rakenduse tüüp ANSI B29.1 teenindustegur Soovitatav koormustegur Suurenemise põhjus
Maagipurustid, kivimurdjad 1.7 3,0–4,0 Tipp:keskmine suhe kuni 8:1 kõva materjali löögil
Terasetehase rullajamid 1.5 2,5–3,5 Sissepääsušokk, kui toorik puutub kokku rullidega
Koppelevaatorid (jämeda materjali jaoks) 1.5 2,0–3,0 Täitke amortisaator saapa juures; löök suurtelt tükkidelt
Palgisaed, palgikoorijad 1.7 2,5–3,5 Sõlmede/sõlmede kokkupõrge tekitab hetkelisi koormuspiike
Pressid, sepistamismasinad 1,5–2,0 3,0–5,0 Matriitsikontakt tekitab väga suure hetkelise pöördemomendi
Rasked konveierid, ühtlane koormus 1,3–1,5 1,8–2,5 Käivitusinerts ja aeg-ajalt ummistuste kõrvaldamine
Vastupidine: suurema sammuga ketile üleminek ei lahenda alati amortisaatorite väsimust. Tugeva tsüklilise löögi korral on rullketi domineerivaks rikkeviisiks välimise lüliplaadi väsimusmurd tihvtiaugu juures – täpsemalt augu serva pingekontsentratsiooni juures. Suurema sammuga kettidel on proportsionaalselt pikemad lüliplaadid, kuid tihvtiaugu ristlõige skaleerub plaadi laiusega, mitte sammuga. Mõnel juhul tagab üleminek ühelõngaliselt #100 kaheõngalisele #80H-le parema löögiväsimuskindluse sama nimikoormuse juures, kuna kaheõngaline rull jagab löögiimpulsi kahe tihvti ristlõike vahel, vähendades tipppinget iga augu serva juures. Ainult purunemiskoormuse nimiväärtus seda erinevust ei kajasta.

Raskeveokite ajamite ketiratta spetsifikatsioon

Raskeveokite ajamite spetsifikatsioonides on ketiratas sageli tähelepanuta jäetud komponent – ​​suurem osa inseneritööst läheb keti valikule, samas kui ketiratast käsitletakse standardse kataloogiartiklina. Löögikindlate ajamite puhul põhjustab see lähenemisviis ketirattaid, mis purunevad enne ketti.

Kaks kõige olulisemat ketiratta spetsifikatsiooni rasketes rakendustes on hammaste kõvadus ja rummu konfiguratsioon. Enamiku kataloogide standardsed kaubanduslikud ketirattad on läbikarastatud HRC-ni 28–32. Kaevandus- ja ehitusrakenduste jaoks, kus kõva abrasiivne materjal puutub kokku ketiratta hammastega (läbi keti), on see kõvadus ebapiisav – hambaotsad kuluvad ja tekivad 1000–2000 tunni jooksul abrasiivses kasutuses konksprofiili, mis iseloomustab tugevat hambakulumist. 55–60 HRC hambapinna ja 1,0–1,5 mm kesta sügavusega keeviskarastatud ketirattad peavad samas abrasiivses keskkonnas tavalistest ketiratastest 3–5 korda kauem vastu.

hammasratas 2

Tugevdatud ketiratas – rummu konfiguratsioon ja hambakosta sügavus on suure koormusega rakendustes sama olulised kui hammaste arv.

Rummu konfiguratsioon raskeveokite ajamites väärib erilist tähelepanu. C-rummu (rumm ulatub sümmeetriliselt mõlemalt küljelt välja) eelistatakse raskeveokite rakendustes, kuna see pakub võllil suurimat kandepinda, jaotades üleulatuva keti koormuse pikema rummu pikkusele ja vähendades võlli kiilu paindemomenti. Sama ava suurusega B-rummu ketirattal on lühem kiilu haakimispikkus ja suurem võlli paindepinge rummu pinnal. Ajamite puhul, mille keti tõmbejõud ületab 30 kN, on C-rummu või koonuslukuga kinnituse (mis jaotab kinnitusjõu pikema võlli haakimispikkuse peale) valimine pigem inseneripraktika kui valikuline täiendus.

Koonusluku ja QD-puksli jaoks vastupidavad ketirattad, on puksi paigaldusmoment täpsustatud tootja andmelehel ja seda tuleb täpselt järgida. Liiga vähe pingutatud puksid suure löögikoormuse korral võivad tippkoormuse korral võllil libiseda, tekitades puksi ava ja võlli vahel hõõrdkulumist, mis progresseerub kiiresti võlli kahjustumiseni. Näiteks ANSI #120 ajamil oleva 3535 puksi paigaldusmoment on tavaliselt 270–310 Nm – väärtus, mille usaldusväärseks saavutamiseks on vaja momentvõtit ja mida ei saa ainuüksi tunnetuse abil korrata.

Raske seeria keti jõudlusandmed: peamised mõõtmed ja koormusnäitajad

Keti nr. Samm (mm) Plaadi paksus (mm) Tihvti läbimõõt (mm) Minimaalne purunemiskoormus (kN) Standardne purunemiskoormus (kN) Suurendamine vs standard
#60H 19.05 3.25 12.19 40.0 31.8 +26%
#80H 25.40 4.00 15.88 68.0 56.7 +20%
#100H 31.75 4.80 19.85 109.0 88.5 +23%
#120H 38.10 5.60 23.01 159.0 127.0 +25%
#140H 44.45 6.40 27.94 214.0 172.4 +24%
#160H 50.80 7.10 31.75 280.0 226.8 +23%

Raskeveokite ketiülekannete määrimine: tegur, mis tühistab spetsifikatsiooni

Õigesti määritud ja halvasti määritud raskeveokite keti kasutusea erinevus ei ole astmeline – see on suurusjärguline erinevus. Õigesti spetsifikatsiooniga #120H kett pideva õlivanni määrimise all kaetud korpuses võib enne 3% pikenemise saavutamist töötada 12 000–18 000 tundi. Sama kett avatud, määrimata keskkonnas kaevanduskonveieril võib puruneda 800–1200 tunni pärast, olenemata sellest, kui konservatiivselt see valiti. Raskeveokite keti ajamite määrimine ei ole hooldusega seotud kaalutlus – see on peamine projekteerimisparameeter, mis tuleb määrata enne keti suuruse lõplikku määramist.

Tüüp 1: käsitsi tilgutamine

Keti lõtkupoolsele küljele perioodiline määrimine pintsli või pudeliga. Sobib ainult alla 150 p/min pöörlemiskiirusega ajamitele väikesel ketirattal. Praktikas kiputakse käsitsi määrimise intervalle sageli vahele jätma – iga tööstuskeskkonnas seda meetodit kasutav ketiajam on enamasti alamääritud.

Tüüp 2: Tilkõlitaja

Mahuti suunab mõõdetud õlitilgad keti siseküljele doseeritud otsiku kaudu. See on minimaalne nõue kõigi suure koormusega ajamite puhul, mis töötavad üle 100 p/min. Voolukiirus tuleb kalibreerida vastavalt keti kiirusele – liiga väike õli kogus kurnab tihvti ja puksi liidest; liiga palju õli pritsib laiali ja saastab keskkonda.

Tüüp 3: Õlivann

Kett läbib ajami korpuse põhjas asuvat õlivanni. See on soovitatav miinimum kõigi suure koormusega raskeveokite ajamite puhul. Õlitase tuleb töötamise ajal hoida madalaima lüli keskel – sellest tasemest kõrgemal tekitab õli keerutamine pigem soojust kui jahutust. Sellest tasemest allpool töötab kett osaliselt kuivalt.

Tüüp 4: Sundtsirkulatsioon

Õlipump varustab ketti pideva õlijoaga ning ringluses on filter ja jahuti. See on õige spetsifikatsioon ajamite jaoks, mis töötavad üle 600 p/min, ajamite jaoks kõrge ümbritseva temperatuuriga keskkondades või ajamite jaoks, mille hoolduseks on juurdepääs piiratud ja on vaja pikemat kasutusiga.

Raskeveokite ketiajamid praktikas: tööstusharuspetsiifilised konfiguratsioonid

Kaevandamine ja maa-alune kaevandamine. Soomustatud konveieri (AFC) ajamid, pikiseinaliste kääreveoajamid ja pinnakonveierite ülekandepunktid kasutavad kõik tugevat ketti, mis töötab suurel koormusel ja madalal kiirusel pideva abrasiivse materjaliga kokkupuute keskkonnas. Maa-aluste söekaevanduste ajamite kett on tavaliselt ümarlüliga kalibreeritud kett (rullketist erinev tootekategooria), mitte rull- või inseneriklassi kett – kuid pinnaülekandekonveierid kasutavad sageli tugevat seeriat ANSI rullketti malmist ketiratastega vahemikus #120H kuni #160H. Kaevandusajamite kriitiline spetsifikatsioonipunkt on suletud kett – O-rõngas või X-rõngas suletud tugeva seeria rullkett takistab söetolmu sattumist tihvti pukside vahesse ja tagab määrde säilimise pikaajalise juurdepääsuta töö ajal.

Terasetehas ja metallide töötlemine. Kuumvaltspinkide rulllaudade ajamid, bloom-konveieri ajamid ja mähiseülekande süsteemid vajavad ketti, mis talub kõrget ümbritseva õhu temperatuuri (sageli 80–150 °C keti pinnal kiirgussoojuse tõttu) ja ka tooriku löögist rulllaudadele tulenevaid suuri löökkoormusi. Nende rakenduste jaoks kasutatakse karastatud... raskeveokite rullkett on ette nähtud kõrge temperatuuri taluv määrdeaine (sünteetiline PAO või perfluoritud eetril põhinev õli, mille temperatuur on kuni 200 °C). Keti korpus peab sisaldama positiivset jahutussüsteemi – õli tsirkulatsioon soojusvahetiga –, sest keti eluiga kiirgussoojuse keskkonnas piirab peamiselt määrdeaine oksüdeerumine, mitte mehaaniline väsimus.

Ehitusseadmed ja kraanad. Kraana tõsteketid, buldooseri rööbastee sammu reguleerimise ajamid ja rammimisplatvormi etteandeajamid töötavad kõik suure staatiliste koormuste all, töötsüklite ajal esinedes harvaesinevaid, kuid tugevaid lööke. Kraana tõsteseadmete puhul on õige spetsifikatsiooniga rullkett (AL/BL-seeria) – see on konstrueeritud ainult tõmbekoormuse jaoks ilma veerevate haakimiskomponentideta. Ehitusseadmete ajamikettide puhul tagab kandevõime ja keskkonnakaitse õige kombinatsiooni raskeseeria rullkett, millel on vähemalt 8:1 töökoormuse ohutustegur ja roostevaba või nikeldatud töötlus välistingimustes korrosioonikindluse tagamiseks.

Tsemendi ja puistematerjalide käitlemine. Vertikaalsed klinkri koppelevaatorid ja horisontaalsed ahju sisselaskekonveierid vajavad insenerklassi ketti, nagu arutletud, kuid nende süsteemide pea ja ajami ketirattad peavad samamoodi vastama eespool kirjeldatud spetsifikatsiooninõuetele. Koonuslukuga ketirattad suure koormusega kaevandus- ja tsemenditöödeks tuleks tellida kinnitatud hamba kõvaduse sertifikaatide ja pinna kõvaduse katsearuannetega, mitte lihtsalt kataloogikirjelduse põhjal eeldada, et need on karastatud.

hammasratas 2

Raskeveokite keti rikete lugemine: mida murrupind teile ütleb

Rikkis keti näidise uurimine enne asenduse tellimist on üks väärtuslikumaid diagnostikameetodeid raskeveokite ajamite hoolduses. Rikke tüüp määrab, kas õige reageering on samaväärse keti asendamine, keti suurendamine või süsteemiprobleemi lahendamine, mis hävitab asendusketi sama intervalliga.

Rikke vaatlus Kõige tõenäolisem põhjus Õige vastus
Tihvti nihkemurd, puhas murd Ühekordne ülekoormus, mis ületab purunemiskoormust; krambihoog, seejärel šokk Tuvastage ja eemaldage ülekoormuse allikas; kaaluge raskete seeriate uuendamist
Rannajälgedega (väsimustriibudega) nõela murd Tsükliline väsimus löökkoormuste all alla ühekordse purunemiskoormuse Rakenda suuremat löögikindluse tegurit; kaalu kahekiulist või H-seeriat
Sisemise plaadi pragu tihvti augu juures Tsükliline tõmbeväsimus; võimalik, et plaat on ebapiisav või pöörlemiskiirus liiga kõrge Kinnitage plaadi kõvaduse spetsifikatsioon; kontrollige keti kiirust nimiväärtuse ja maksimaalse kiiruse vahel
Rulli purunemine või purunemine Rull on üle karastunud või on prahi tõttu ketirattal löökkoormust Kontrollige rulli kõvaduse spetsifikatsiooni; lisage ajamist ülesvoolu prahikaitse.
Kiire pikenemine (500–1000 tundi) Määrimise puudus — tihvti ja puksi ava hõõrdumine Enne keti vahetamist minge üle pidevale tilk- või õlivannimäärimisele
Külgplaadi löögimurd Külgmine interferents – joondusviga, praht või juhiku kliirensi tõrge Kontrollige ketiratta joondust (raskete ajamite puhul maksimaalselt ±0,5 mm); eemaldage prahiallikas

Korduma kippuvad küsimused

Kas on olemas avaldatud standard raskete seeriate rullkettide maksimaalse töökoormuse kohta?
ANSI B29.1 avaldab raskete seeriakettide minimaalsed katkestuskoormused, kuid ei avalda otseselt töökoormuse piirväärtusi. Tööstusharus on raskete kettide töökoormuse kohta tavaks: töökoormuse piirväärtus = minimaalne katkestuskoormus / ohutustegur. Raskete ajamite ohutustegur on rakendusespetsiifiline, jäädes vahemikku 7:1 mõõduka löögi korral kuni 10:1 või kõrgemani suure löögi korral. #120H keti puhul, mille minimaalne katkestuskoormus on 159 kN, on töökoormuse piirväärtus 10:1 ohutusteguri korral 15,9 kN. Seda tuleks võrrelda arvutatud keti tipptõmbejõuga (mitte keskmise võimsusega), arvestades kõiki löögitegureid.
Kas raskete seeriate ketid saavad sõita tavalistel ketiratastel?
Jah — see on H-sufiksi tähise peamine disainifunktsioon. Raske seeria ketil on sama samm, rulli läbimõõt ja siselaius kui standardsel vastel. Ainsad muutuvad mõõtmed on lüliplaadi paksus ja tihvti läbimõõt. Kuna sammu ja rulli mõõtmed jäävad samaks, töötab raske seeria kett standardsetel ANSI ketiratastel ilma modifikatsioonideta. See vahetatavus tähendab, et H-seeria uuendust saab rakendada järgmise planeeritud ketivahetuse ajal ilma ketirataste modifikatsioonideta – see on oluline eelis suurema sammuga keti kasutuselevõtu ees, mis nõuab uusi ketirattaid.
Kuidas mõjutab keti joondamine raskeveokite ajami eluiga?
Raskeveokite ajamite puhul tekitab ketiratta joondushälve keti siseplaatidel külgkoormuse komponendi, mis vähendab otseselt efektiivset tõmbekoormust külgsuunas. 12 kN tõmbekoormust kandva #120H ajami 1-kraadise nurkhälbe korral on külgjõu komponent ligikaudu 0,21 kN – see on eraldiseisvalt väike, kuid koos keti haardumise tsüklilise varieerumisega tekitab see külgmine komponent sisemise plaadi ava ja puksi välispinna vahel hõõrdkulumist. Tulemuseks on kiirendatud pikenemine kahjustatud liigestes, mis ilmneb keti lokaliseeritud „tihedate lülidena“ enne üldise pikenemise ilmnemist. Raskete ajamite puhul on maksimaalne nurkhälve ketiratta kesktasandite vahel ±0,5°, mida kontrollitakse pärast paigaldamist sirge servaga üle mõlema ketiratta pinna.
Milline on minimaalne hammaste arv vastupidavate veohammasrataste puhul ja miks on see olulisem kui standardsete veohammasrataste puhul?
ANSI B29.1 nõue väikese ketiratta minimaalseks hammaste arvuks on 17 hammast ja see kehtib kõigi keti suuruste kohta, kuid selle rikkumise tagajärjed on raskemates rakendustes tõsisemad. Alla 17 hamba tekitab hulknurga efekt kiiruse pulsatsiooni, mis raskete ajamite pingetasemetel tekitab dünaamilisi koormuspiike, mis on proportsionaalselt suuremad kui kergemate ajamite puhul. 11 hamba juures – mis on ANSI standardis lubatud miinimum – on kiiruse varieerumise amplituud ±4,1%, mis tähendab, et 15 kN keskmise ketipinge korral esineb igal pöördel 15,6 kN tippe. Raskete ajamite ohutustegurite juures (8–10:1 keskmise koormuse korral) võivad need dünaamilised piigid viia hetkelise ketikoormuse iga ketipöörde juures töökoormuse piiri lähedale või sellest kõrgemale. 19 või 21 hamba kasutamine väikesel ketirattal raskete ajamite puhul on praktiline miinimum, mida enamik kogenud ajamiinsenere rakendab olenemata kataloogi miinimumist.
Kuidas määrata asenduskett raskeveokite ajamile, kui algsed ketimärgised pole enam loetavad?
Mõõtke kulunud ketilt kolm väärtust: (1) keskmine samm 10 lüli ulatuses, (2) tihvti läbimõõt ja (3) lüliplaadi paksus. Võrrelge tihvti läbimõõtu ANSI standardi mõõtmetega sammu kohta – standard #80 kasutab 15,88 mm tihvti, samas kui #80H kasutab 15,88 mm tihvti, kuid paksemate plaatidega. Kui plaadi paksus tihvti augu servas ületab standardplaadi mõõtmeid rohkem kui 0,3 mm võrra, on kett raskest seeriast. Kui silindri (puksi) välisläbimõõt on mõõdetud sammuga võrreldes ebaproportsionaalselt suur, on kett tõenäoliselt pigem inseneriklassi kui rullkett ning silindri läbimõõt on seeria tuvastamisel kriitiline mõõt. Kui ainuüksi mõõtmistest ei piisa positiivseks tuvastamiseks, võtke ühendust meie tehnilise meeskonnaga, esitage kolm mõõtmist ja foto katkise lüliplaadi murdepinnast – murru geomeetria kinnitab sageli seeriat, kui märgistused on kadunud.

Kas olete valmis oma vastupidavat ketiajamit täpsustama?

Saatke meile oma rakenduse üksikasjad – tippkoormus, löökide iseloom, määrimisvõimalus ja keskkond – ning meie insenerid kinnitavad enne mis tahes kohustuste võtmist keti seeria, teenindusteguri, ketiratta spetsifikatsiooni ja pukside konfiguratsiooni.

Toimetaja: Cxm