Čelisťový drtič Konstrukční díly z uhlíkové oceli: Design a odolnost

Načíst mapování cesty v rámech drtiče

Drtící síla u dvoukloubového čelisťového drtiče může překročit 400 Mpa na přepínacích sedadlech. Tento obrovský tlak prochází otočnou čelistí, do přepínacích desek a nakonec se uzemní do hlavního rámu z uhlíkové oceli. Pokud dráha zatížení není souvislá, napětí se lokalizuje v ostrých rozích a vytváří místa iniciace lomu.

Praktickým řešením je použití metody konečných prvků pro optimalizaci topologie. Například přidání velkých poloměrů v průsečíku bočních desek a zadní stěny rámu může snížit faktory koncentrace napětí 30 % až 40 % . Konstrukční rám by neměl být jen krabicí; musí fungovat jako laděná pružina, která se mírně vychyluje bez trvalé deformace.

Výběr jakosti materiálu nad rámec obecné uhlíkové oceli

Specifikace „uhlíková ocel“ je vágní a nebezpečná. Čelisťový drtič Konstrukční díly z uhlíkové oceli v moderních drtičích se používají převážně svařitelné lité nebo kované třídy se specifickými mezemi kluzu. Cílem je vyvážit pevnost a tažnost, aby absorbovala rázová zatížení bez křehkého lomu.

Použití nízkolegované, vysokopevnostní oceli, jako je normalizovaná S355 nebo podobná konstrukční třída pro hlavní desky, umožňuje tenčí a lehčí sekce bez obětování nosnosti. To přímo snižuje vlastní hmotnost a dynamické síly na základ.

Odlehčení pnutí a kontrola zkreslení ve svařovaných rámech

Nejběžnější způsob výroby podvozku čelisťového drtiče zahrnuje obloukové svařování tlustých plechů z uhlíkové oceli těžkým plynem. Zóna ovlivněná teplem je kritickou zranitelností. Bez řádného ošetření po svařování může zbytkové tahové napětí dosáhnout meze průtažnosti základního materiálu, což drasticky urychluje korozní únavu.

Odlehčení tepelného stresu je nesmlouvavé . Zahřátí celé svařované sestavy na zhruba 600 °C a umožnění pomalého, řízeného chladícího cyklu odstraňuje zablokovaná napětí ze svařování. Přeskočení tohoto kroku za účelem snížení nákladů často vede k tomu, že se v prvním kroku objeví trhliny 6 až 12 měsíců provozu, zejména na přechodu lícních desek a skříně hlavního ložiska.

Design Pitman a integrita sedadla ložiska

Pitman je srdcem sestavy pohyblivé čelisti. Obvykle se jedná o odlitek z uhlíkové oceli nebo vyrobenou skříňovou sekci. Jeho primárním způsobem selhání není prasknutí, ale tření a opotřebení sedel ložisek. Jakmile dojde ke ztrátě uložení s přesahem mezi vnějším kroužkem ložiska a vývrtem pitman, začne mikropohyb.

To lze zmírnit specifikací těsnějšího uložení s přesahem, obvykle 0,05 až 0,10 mm negativní vůle v závislosti na průměru otvoru. Dále musí být pitman dostatečně tuhý v podélném směru, aby se zabránilo ohybovému vychýlení. Výchylka větší než 0,5 mm ve středu rozpětí ložisek může způsobit okrajové zatížení soudečkových ložisek, což snižuje jejich vypočítanou životnost o více než 50 % .

Dopad selhání konstrukčního dílu na výrobu

Prasklina v konstrukční součásti z uhlíkové oceli je exponenciálně rušivější než výměna opotřebitelné části. Výměna přepínací desky trvá minuty, ale svaření praskliny v hlavním rámu je dočasná oprava, která často vyžaduje kompletní rozbourání stroje pro řádné opětovné opracování později.

Zvažte důsledky nákladů

• Náklady na přímé opravy zahrnují kvalifikované svářeče, nedestruktivní testování a obrábění v terénu.
• Nepřímé náklady ze ztracené výroby se obvykle pohybují od 5 000 až 15 000 USD za hodinu ve velkých lomových provozech.
• Katastrofální porucha rámu může vychýlit celý hnací systém a poškodit drahý excentrický hřídel a setrvačníky.

Pravidelné vizuální kontroly zaměřené na čtyři rohy zóny vyhazování rámu jsou zásadní. Každý test penetrace barviv 2000 provozních hodin dokáže detekovat mikrotrhliny dříve, než se rozšíří do kritické délky.

Optimalizace napnutí spojovacího prvku v montáži

Zatímco se diskuse soustředí na díly z uhlíkové oceli, šroubové spoje držící tyto konstrukce pohromadě jsou nejčastějšími body selhání. Na upevňovací šrouby sedlového bloku je nutné použít hydraulické momentové klíče.

Progresivní aplikace krouticího momentu

Použití plného točivého momentu v jediném kroku způsobí nerovnoměrné stlačení těsnění. Správná metoda zahrnuje tři fáze: 30 %, 60 % a 100 % konečné hodnoty točivého momentu, po sledu křížového vzoru.

Ověření natažení šroubu

Ultrazvukové šrouboměry poskytují nejpřesnější měření předpětí. Pouhé měření krouticího momentu je nespolehlivé kvůli proměnným tření v závitech, které mohou spotřebovat až 50 % vstupního krouticího momentu.

Dynamické vyvážení sestavy čelistí

Kyvná čelist je odlitek z uhlíkové oceli vystavený velkým vratným silám. Nevyvážená sestava čelistí vytváří oscilační setrvačné síly, které otřásají celou konstrukcí. Zatímco setrvačníky působí proti torzním vibracím, lineární vibrační síly musí být minimalizovány pomocí konstrukční symetrie.

Použití protizávaží zalitých integrálně do setrvačníků nebo přišroubovaných k ráfkům setrvačníku, přibližně přizpůsobené 50 % of the reciprocating mass , transformuje vektor síly z destruktivního horizontálního nárazu do lépe ovladatelného rotačního pohybu. Tím se výrazně prodlužuje únavová životnost kotevních šroubů rámu a zálivky.

Ochrana proti korozi ocelových konstrukcí

V těžebním prostředí způsobuje koroze v kombinaci s cyklickým namáháním selhání mnohem rychleji než kterýkoli faktor samostatně. Správný nátěrový systém je součástí strukturální integrity uhlíkové oceli.

Vysoce nanášený epoxidový základní nátěr s minimální tloušťkou suchého filmu 75 mikronů , následovaný 50mikronovým polyuretanovým vrchním nátěrem, poskytuje bariéru proti kyselé vodě. Zvláštní pozornost je třeba věnovat vnitřním kapsám za lícnicemi, kde se hromadí a cyklicky vysychá mokrý prach, čímž vzniká vysoce korozivní prostředí, které napadá svary zevnitř. Drenážní otvory umístěné ve správných nejnižších bodech jsou základním konstrukčním prvkem.