צמיג כבשן רוטרי (טבעת רכיבה) ורולר תמיכה: מתח מגע, נדידת צמיגים, יישור ומדריך מצבי כשל

במפעל מלט או סיד, הכבשן המסתובב הוא הציוד היחיד עתיר ההון של ציוד מסתובב באתר. כבשן מלט בקוטר 5 מטר, באורך 80 מטר שוקל 800-1,200 טון, מסתובב ברציפות ב-1-4 סל'ד ופועל בטמפרטורות פנימיות העולה על 1,450 מעלות צלזיוס. המערכת המכנית התומכת במסה המסתובבת הזו - הצמיגים (טבעות הרכיבה) וגלגלי התמיכה שלהם - פשוטה בצורה מטעה במראה אך תובענית בצורה יוצאת דופן בהנדסה. צמיג כבשן הוא טבעת פלדה מחושלת מאסיבית, בדרך כלל בחתך רוחב של 200-400 מ'מ, שיושבת בצורה רופפת על מעטפת הכבשן ומתגלגלת על שני גלילי תמיכה בכל תחנת רציף. המגע בין צמיג לגלגלת הוא מגע קו הרציאני צר הנושא עומסים של 1,000-4,000 קילו-ניין לזוג רולר - יוצר לחצים של מגע המתקרבים ל-400 MPa על פני המגע.

כאשר מערכת זו מתוכננת ומתוחזקת כהלכה - מרווח נכון למעטפת הצמיג, הטיית רולר נכונה, חלוקת עומס נכונה - צמיג כבשן יכול להחזיק מעמד 15-25 שנים. כשזה לא קורה, ההשלכות מתגלגלות: נדידת הצמיגים מואצת, סגלגלות המעטפת גדלה, לבנים עקשניות נסדקות ונושרות, נקודות חמות מופיעות על המעטפת, ובסופו של דבר יש לסגור את הכבשן לצורך החלפת עקשן חירום בעלות של

400,000 לכל אירוע. מדריך זה מספק את המסגרת ההנדסית המלאה לבחירה, ציון ותחזוקה של צמיגי כבשן סיבוביות וגלגלי תמיכה - מחישוב מתח מגע הרציאני ועד למדידת נדידת הצמיגים ועד למתודולוגיית יישור הכבשן החם של NKM.

חלק 1: האנטומיה של צמיג הכבשן ומערכת רולר התמיכה

1.1 צמיג הכבשן (טבעת רכיבה)

צמיג הכבשן הוא טבעת פלדה מחושלת רציפה המקיפה את מעטפת הכבשן בכל תחנת תמיכה. הוא אינו מרותך למעטפת - הוא יושב על המעטפת עם מרווח רדיאלי מעוצב ('פער הצמיג') המאפשר למעטפת להתרחב תרמית מבלי להיות מוגבל על ידי הצמיג. הצמיג נשמר בצורה צירית על המעטפת על ידי מוטות מילוי ולוחות שמירה המרותכות למעטפת, המונעות מהצמיג להחליק צירית ועדיין מאפשרות התפשטות תרמית רדיאלית.

צמיג הכבשן נושא שלוש קטגוריות של לחץ מכני במהלך הפעולה:

1. מתח הפרש טמפרטורה: המשטח החיצוני של הצמיג פועל קריר יותר מהמשטח הפנימי (הנמצא במגע עם מעטפת הכבשן החם). שיפוע טמפרטורה זה יוצר מתח תרמי על פני חתך הצמיג - המשטח הפנימי נמצא בדחיסה, המשטח החיצוני במתח.

2. מתח כיפוף: כאשר הכבשן מסתובב, כל חלק של הצמיג עובר לסירוגין מעל גלילי התמיכה (נתמכים) ובין הגלילים (לא נתמכים). זה יוצר רגע כיפוף מחזורי בטבעת הצמיג - הצמיג מתגמש מעט עם כל סיבוב, ויוצר עומס עייפות בחומר הצמיג.

3. מתח מגע (לחץ הרציאני): מגע הקו המרוכז בין המשטח החיצוני של הצמיג למשטח גליל התמיכה יוצר לחץ לחיצה גבוה מאוד באזור המגע - לחץ המגע הרציאני.

1.2 גלגלת התמיכה (גלגלת התמיכה)

לכל תחנת מזח כבשן שני גלילי תמיכה, אחד בכל צד של קו מרכז הכבשן, ממוקמים באופן סימטרי בזווית של 30-45 מעלות מהאנך. גלילי התמיכה נושאים את מלוא המשקל של מעטפת הכבשן, ריפוד עקשן ומטען החומר בתחנה שלהם - בדרך כלל 1,500-5,000 קילו-ניין לזוג גלילים עבור כבשני מלט גדולים.

גלילי תמיכה מיוצרים מפלדה מחושלת או מסגסוגת יצוקה, מטופלות בחום כדי להשיג קשיות פני השטח של 300-380 HB. משטח הגליל חייב להיות קשה יותר ממשטח הצמיג כדי להבטיח שחיקה מועדפת על הגליל (שקל יותר ופחות יקר להחלפה מאשר הצמיג). מפרטי חומרים אופייניים:

ציר הגלגלת התומך מותקן במיסבי גלילה כדוריים מיושרים עצמיים, המתאימים לחוסר היישור הקל הגלום בהפעלת הכבשן. המסבים ממוקמים בבתי בלוק כרית המאפשרים להטות את הרולר (לסובב מעט סביב ציר אנכי) כדי לשלוט בנדידה הצירית של הכבשן.

1.3 רולר הדחף

גלגלת הדחף (או גלגלת השמירה) שולטת במיקום הצירי של הכבשן כולו. הוא יוצר קשר עם הפנים הצדדי של הצמיג ומונע מהכבשן להחליק במורד לאורך הציר המשופע שלו (הכבשנים נוטים ב-2-5% כדי להקל על זרימת החומר מקצה ההזנה לקצה הפריקה). רולר הדחף נושא את המרכיב הצירי המלא של משקל הכבשן:

אֵיפֹה:

= מסת הכבשן הכוללת כולל מטען עקשן וחומר (ק'ג)

= 9.81 מ'/שנ'⊃2;

= זווית נטיית הכבשן (מעלות)

עבור כבשן של 1,000 טון משופע ב-3°:

מיסב גלגלת הדחף חייב להיות מתוכנן לעומס צירי מלא זה בתוספת מקדם דינמי של 1.5-2.0 עבור היפוכי דחף במהלך שינויי כיוון הכבשן.

חלק 2: מתח מגע הרציאני - פרמטר התכנון השולט

2.1 משוואת לחץ מגע הרץ

המגע בין צמיג כבשן לגלגלת תמיכה הוא מגע קו הרציאני קלאסי בין שני צילינדרים מקבילים. לחץ המגע המרבי (לחץ הרץ) בקו המגע הוא:

איפה רוחב חצי מגע

הוא:

ולכן:

אֵיפֹה:

= כוח מגע לכל רולר (N)

= אורך מגע (רוחב הפנים של הגליל, מ'מ)

= רדיוס הצמיג (מ'מ)

= רדיוס גלגלת התמיכה (מ'מ)

= מודולי אלסטי של צמיג ורולר (בדרך כלל שניהם 206,000 MPa עבור פלדה)

= יחסי פואסון (בדרך כלל שניהם 0.3 לפלדה)

למגע פלדה על פלדה (

,

):

2.2 מגבלות לחץ הרץ המותרות

מגבלות התכנון הסטנדרטיות בתעשייה עבור לחץ מגע הרציאן במערכות גלגלי כבשן סיבוביות הן:

מחקר באמצעות ניתוח אלמנטים סופיים על מגע צמיג כבשן מלט אישר כי לחצים הרציניים המרביים של 363.7 MPa אופייניים למערכות מתוכננות היטב - המתקרבים אך אינם חורגים מהגבול המותר של 400-428 MPa. חריגה מלחץ הרץ המותר מובילה לעייפות פני השטח, התפרקות והידרדרות מתקדמת של פני המגע.

2.3 דוגמה עובדת: חישוב לחץ הרץ

נָתוּן:

• קוטר הכבשן: 4.8 מ' → רדיוס חיצוני של הצמיג

  

  = 2,600 מ'מ (צמיג מוסיף ~200 מ'מ לרדיוס המעטפת)

• קוטר רולר תמיכה: 1,200 מ'מ → רדיוס רולר

  

  = 600 מ'מ

• רוחב פנים רולר:

  

  = 900 מ'מ

• עומס לכל רולר:

  

  = 2,500 kN = 2,500,000 N

• פְּלָדָה:

  

  = 206,000 MPa,

  

  = 0.3

תוצאה זו חורגת מהמגבלה המותרת של 400-428 MPa - מה שמצביע על כך שיש להגדיל את קוטר הגליל, יש להגדיל את רוחב פני הגלגלת, או שיש להפחית את העומס לכל רולר על ידי התאמת יישור ציר הכבשן כדי לחלק מחדש את העומס באופן שווה יותר על פני תחנות המזח.

חלק 3: פינוי פגז צמיג - הפרמטר הממד הקריטי ביותר

3.1 מדוע חשוב אישור

הצמיג יושב על מעטפת הכבשן עם מרווח רדיאלי מעוצב. אישור זה משרת שתי פונקציות קריטיות:

1. קצבת התפשטות תרמית: מעטפת הכבשן מתחממת עד 250-350 מעלות צלזיוס באזור המגע עם הצמיג. המעטפת חייבת להיות חופשית להתרחב בצורה רדיאלית מבלי להיות מוגבלת על ידי הצמיג - אם הצמיג מהדק את המעטפת, המעטפת נצמדת פנימה (מצב שנקרא 'חנק פגז'), הורס את הציפוי העמיד ועלול לסדוק את המעטפת.

2. זחילה מבוקרת (נדידה): התנועה היחסית בין הצמיג למעטפת (זחילה או נדידה) היא אינדיקטור ישיר למרווח צמיג-מעטפת. מדידת זחילה היא שיטת השדה העיקרית לניטור מרווח פגז צמיג ללא כיבוי.

3.2 ערכי פינוי וזחילה מומלצים

כלל האצבע בתעשייה לפינוי מעטפת צמיג בתנאי הפעלה חמים:

עבור כבשן בקוטר 4.8 מ':

זחילת הצמיג המומלצת המקבילה (קצב הגירה) בתנאים חמים:

או מבוטא כקצב יומי (ב-2 סל'ד × 60 דקות × 24 שעות = 2,880 סל'ד ליום):

סף קריטי: אסור שהמרווח של מעטפת הצמיג יירד מתחת ל-2 מ'מ בתנאים חמים (שווה ערך לזחילה של כ-6 מ'מ/סיבוב). מתחת לסף זה, הסיכון לחניקת פגז הופך קריטי - במיוחד בעת ירי דלקים חלופיים הגורמים לנפילת ציפוי ולמחזור תרמי מהיר.

3.3 מדידת נדידת צמיגים - שיטת השדה

נדידת הצמיגים (התזוזה הצירית של הצמיג ביחס למעטפת הכבשן ליחידת זמן) נמדדת בשיטת סימן הצבע:

1. סמן נקודת התייחסות על פני הצמיג החיצוני עם צבע

2. סמן את המיקום המתאים על מעטפת הכבשן באותו מיקום היקפי

3. לאחר 24 שעות פעולה, מדוד את התזוזה הצירית בין שני הסימנים

4. הוצא כמ'מ ליום

ספי שיעור הגירה:

שים לב ששיעורי הגירה גבוהים מדי וגם נמוכים מדי הם בעייתיים. נדידה של כמעט אפס מצביעה על כך שהצמיג רץ חזק על המעטפת, ומסתכן בחניקת המעטפת. הגירה גבוהה מאוד מעידה על פינוי מוגזם, המוביל לסגלגלות גבוהה ולנזק עקשן.

3.4 זחילה לעומת הגירה: הבהרת הטרמינולוגיה

שני מונחים אלה מתבלבלים לעתים קרובות בפרקטיקה בשטח:

• זחילה (היקפית): החלקה סיבובית יחסית בין המשטח הפנימי של הצמיג למשטח החיצוני של מעטפת הכבשן. מתבטא במ'מ/סיבוב או במ'מ/שנייה. קשור ישירות למרווח רדיאלי של מעטפת הצמיג על ידי:

  

• נדידה (צירית): התזוזה הצירית נטו של הצמיג לאורך ציר הכבשן ליחידת זמן. נשלט על ידי הטיית רולר תמיכה. משמש כמחוון השדה העיקרי של מצב מרווח צמיג.

חלק 4: סגלגלות מעטפת ונזק עקשן

4.1 מנגנון הסגלגל

כאשר מרווח מעטפת הצמיג גדול מדי, מעטפת הכבשן מתעוותת לחתך סגלגל תוך כדי סיבובה. המנגנון הוא:

1. המעטפת נתמכת בחלק התחתון (בנקודות המגע של הגליל) אך לא נתמכת בחלק העליון

2. משקל הקליפה גורם לה להשתטח מעט - הקוטר האנכי יורד והקוטר האופקי גדל

3. בזמן שהכבשן מסתובב, כל נקודה בהיקף הקליפה עוברת לסירוגין דרך המצבים הנתמכים (הדחוסים) והלא נתמכים (המתוחים)

4. עיוות מחזורי זה הוא סגלגל המעטפת - מתבטא כהבדל בין קוטר המעטפת המרבי והמינימלי בתחנת הצמיג

הקשר בין מרווח צמיג לבין סגלגלות:

אֵיפֹה

הוא גורם בהתאם לקוטר המעטפת ועובי הדופן (בדרך כלל 1.5-3.0 עבור קונכיות כבשן מלט סטנדרטיות). מרווח של 10 מ'מ מייצר כ-15-30 מ'מ של סגלגלות.

4.2 השלכות של סגלגלות יתר

לסגלגלות מוגזמת של מעטפת יש שלוש השלכות עיקריות:

1. פיצוח ונפילה של לבנים עקשניות:

הלבנים עקשן מותקנים בתבנית מעגלית. כאשר הקליפה מתעוותת לאליפסה, הלבנים באזור הדחוס נלחצות יתר על המידה ונסדקות; הלבנים באזור המתוח מאבדות מגע עם הקליפה ומשתחררות. לבנים רופפות נופלות לתוך מטען הכבשן, וגורמות לשיבוש תהליך ולנזק אפשרי לציוד במורד הזרם. מגבלת הסגלגלות הקריטית לשלמות ריפוד הלבנים היא בדרך כלל 0.5-1.0% מקוטר הכבשן - עבור כבשן של 4.8 מ', זהו 24-48 מ'מ של סגלגלות.

2. נקודות חמות:

כאשר לבנים עקשן נופלות, מעטפת הכבשן החשופה נחשפת לטמפרטורה הפנימית של 1,450 מעלות צלזיוס. פלדת המעטפת (בדרך כלל Q345B או שווה ערך) מתחילה להתחמצן ולהתרכך תוך דקות. נקודות חמות של קונכיות הן מצב חירום בכבשן - יש לעצור את הכבשן מיד כדי למנוע ניקוב קונכייה.

3. שחיקה מואצת של הצמיגים והמעטפת:

סגלגלות גבוהה גורמת לצמיג להתנדנד על המעטפת בזמן שהוא מסתובב, ויוצרת עומס פגיעה בנקודות המגע של צמיג-מעטפת. זה מאיץ את הבלאי הן של פני המעטפת והן של הקדח הפנימי של הצמיג, מגדיל בהדרגה את המרווח ומחמיר את הסגלגל במחזור חיזוק עצמי.

חלק 5: יישור כבשן חם של NKM - תקן הזהב

5.1 מדוע חיוני יישור כבשן חם

יש למדוד את יישור הכבשן בזמן שהכבשן פועל בטמפרטורת הפעלה - לא בזמן כיבוי קר. הסיבות הן עקרוניות:

• מעטפת הכבשן מתרחבת תרמית בקוטר של 15-30 מ'מ ובאורך של 200-400 מ'מ כאשר היא מחוממת מטמפרטורת הסביבה לטמפרטורת הפעולה.

• רציפי היסודות מתיישבים באופן דיפרנציאלי תחת עומסים תרמיים ומכניים של הפעולה

• ניתן למדוד את חלוקת העומס האמיתית על פני תחנות המזח רק בתנאי הפעלה חיים

סקר יישור קר מספק נתונים בסיסיים שימושיים אך אינו יכול להחליף מדידת כבשן חם (NKM — שיטת צווארון) עבור החלטות מתקנות. כבשנים המיושרים רק במדידות קור מראים לעתים קרובות חוסר יישור משמעותי כאשר נמדד חם.

נוהל מדידה 5.2 NKM

מדידת הכבשן החם NKM לוכדת את גיאומטריית הכבשן בעוד הכבשן פועל בטמפרטורת תהליך מלאה:

א. מדידת סטיית מעטפת:

מטרות אופטיות או לייזר ממוקמות בכל עמדת מזח. קואורדינטות מרכז מעטפת נמדדות בזמן שהכבשן מסתובב, עם קריאות שנלקחו במינימום של 6 עמדות זוויתיות לכל רציף. סטיית מעטפת מקובלת בכל תומך היא בדרך כלל בטווח של 1.5-3 מ'מ בהתאם לקוטר הכבשן ומפרט OEM.

ב. סקר גובה המזח:

מכשירי פילוס מדויקים קובעים גובה רציף מוחלט ביחס לציר הכבשן התיאורטי. יישוב דיפרנציאלי בין רציפים סמוכים העולה על 2 מ'מ מצריך סקירה הנדסית מיידית.

ג. ניתוח חלוקת עומסים:

מנתוני הסטת המעטפת מחושב העומס על כל תחנת תמיכה. חלוקת העומס האידיאלית עבור כבשן בעל שלושה עמודים היא בערך 33% / 33% / 33% . סטיות מעבר ל-15% מהחלוקה השווה מצביעות על היסט ציר הדורש תיקון מיקום הגליל.

אימות ציר ד:

קואורדינטות מרכז המעטפת הנמדדות בכל מזח מושוות לציר הכבשן התיאורטי (קו ישר המחבר את קווי מרכז קצה ההזנה וקצה הפריקה). סטיות מהציר התיאורטי מצביעות על התיישבות מזח או עיוות קונכיות המחייב תיקון.

5.3 שיטות יישור השוואה

תדירות סקר NKM מומלצת:

• כל 12-18 חודשים עבור כבשנים בפעילות רציפה

• מיד לאחר כל החלפה עקשן, כיבוי גדול או אירוע רטט חריג

• מיד לאחר כל שינוי שניתן להבחין בקצב נדידת הצמיגים (עלייה של > 50% מהבסיס)

חלק 6: הטיית רולר תמיכה - שליטה במיקום הצירי של הכבשן

6.1 כיצד הטיית רולר שולטת בהעברת הכבשן

הטיית רולר תמיכה היא הכלי העיקרי לשליטה במיקום הצירי של הכבשן. כאשר גלגלת תמיכה מוטה (מסובבת מעט סביב ציר אנכי ביחס לציר הכבשן), המגע בין הגלגלת לצמיג יוצר מרכיב כוח צירי המניע את הכבשן במעלה או במורד לאורך הציר המשופע שלו.

זווית ההטיה הנדרשת ליצירת כוח צירי ספציפי היא:

אֵיפֹה:

= כוח מגע רדיאלי על הגלגלת (N)

= זווית הטיה (מעלות)

= מקדם חיכוך במגע צמיג-גליל (בדרך כלל 0.15-0.25 עבור פלדה משומנת על פלדה)

בפועל, זוויות הטיה של 0.5-2.0 מ'מ למטר רוחב רולר מספיקות כדי לשלוט בנדידת הכבשן. הטיה מוגזמת יוצרת כוחות צירים גדולים המעמיסים יתר על המידה את מיסבי הגלגלים הדחפים וגורמים לשחיקה מואצת של פני הצמיגים.

6.2 הגדרה ואימות של הטיית רולר

כלל קריטי: הטיית רולר חייבת להיות מוגדרת כמשימה הנדסית מדויקת עם מדידות מתועדות - לא מותאמת על ידי תחושה או על ידי התבוננות חזותית בלבד. הטיה שגויה היא הגורם העיקרי לעומס יתר של נושאי דחף, בלאי פנים של הצמיגים ונזק למזח בכבשנים סיבוביים.

6.3 שימון רולר

משטח המגע של צמיג-גלגלת דורש שימון כדי:

• הפחת את מקדם החיכוך במגע, תוך הגבלת החום שנוצר על ידי מגע הגלגול/הזזה

• מנע בלאי דבק (התלקחות) במשטח המגע

• שליטה בקצב הנדידה - סיכה משפיעה על מקדם החיכוך האפקטיבי ולכן על הכוח הצירי הנוצר על ידי הטיית רולר

שיטות סיכה:

• שימון בלוק גרפיט: בלוק גרפיט נלחץ על פני הצמיג ומציב סרט גרפיט דק על הצמיג. הגרפיט עובר למשטח המגע של הרולר. פשוט, דל תחזוקה, יעיל.

• שימון טפטוף שמן: טפטוף מבוקר של שמן מינרלי מורח על פני הצמיג במעלה הזרם של מגע הגלילים. מספק שימון עקבי יותר מאשר בלוקי גרפיט אך דורש מערכת אספקה.

• שימון שומן (לא מומלץ למגע של צמיג-גלגלת): שומן צמיג מדי ונוטה להצטבר בקצוות המגע, ולגרום לפיזור עומס לא אחיד. שמור למיסבי גל הרים בלבד.

חלק 7: ניתוח מצבי כשל בצמיגים ובגלגל התמיכה

7.1 התפרקות משטח הצמיגים והתפרצויות

מראה: בורות עגולים או אליפטיים על פני הצמיג החיצוניים, בדרך כלל בקוטר של 5-50 מ'מ ועומק של 2-10 מ'מ. התפרקות מתקדמת יוצרת משטח מגע מחוספס, לא סדיר שיוצר רטט ומאיץ את שחיקת הגלילים.

סיבות שורש:

• לחץ הרץ חורג מהמגבלה המותרת: לחץ מגע > 428 MPa גורם למתח הגזירה התת-קרקעי לחרוג ממגבלת עייפות החומר, מה שמניע סדקים תת-קרקעיים המתפשטים אל פני השטח וגורמים להתפרקות חומר החוצה. הסיבה השכיחה ביותר היא חוסר יישור ריכוז עומס על תחנת רציף אחת או שתיים.

• פגמים חומריים: תכלילים תת-קרקעיים או הפרדה בחישול הצמיג פועלים כאתרי התחלת סדקים תחת עומס מגע מחזורי.

• הלם תרמי: רכיבה תרמית מהירה (נפילת ציפוי, שינויי להבה) יוצרת קוצי מתח תרמי שמתחילים סדקים על פני השטח.

פעולת תיקון:

• בצע יישור כבשן חם של NKM כדי לוודא ולתקן את חלוקת העומס - הפחת את לחץ המגע מתחת ל-400 MPa

• בדוק את פני הצמיג על ידי בדיקת חלקיקים מגנטיים (MT) במהלך הכיבוי הבא כדי למפות את היקף הסדקים התת-קרקעיים

• אם התפרקות מוגבלת לפחות מ-15% משטח הפנים של הצמיג, ניתן להמשיך את שירות הצמיג בתדירות ניטור מוגברת; אם > 15%, תכנן החלפת צמיגים בשיפוץ הגדול הבא

7.2 בריחת נדידת צמיגים

מראה: קצב נדידת הצמיגים עולה בהדרגה במשך שבועות או חודשים, ולבסוף עולה על 120 מ'מ ליום. הצמיג עלול לנדוד לקצה טווח השמירה שלו, וליצור מגע עם לוחות החיזוק ולגרום נזק לפגיעה.

סיבות שורש:

• רפידות חום / מוטות מילוי שחוקים: מוטות המילוי בין הצמיג למעטפת נשחקים עם הזמן, מה שמגדיל את המרווח האפקטיבי של מעטפת הצמיג. ככל שהפינוי גדל, הזחילה גדלה, והצמיג נודד בצורה אגרסיבית יותר.

• הטיית גלגלת שגויה: כל הגלילים המוטות באותו כיוון מניעות את הכבשן ברציפות בכיוון אחד במקום להתנודד - הצמיג נודד לקיצוניות אחת ונשאר שם.

• סיכה לא מספקת: מגע צמיג יבש-גליל מגביר את מקדם החיכוך, ומגביר את הכוח הצירי שנוצר על ידי כל הטיית גלילה שיורית.

פעולת תיקון:

• מדוד את מרווח המעטפת של הצמיג (על ידי מדידת זחילה) כדי לקבוע אם יש צורך בהחלפת מוט מילוי

• ודא ותקן את הגדרות הטיית הגליל - וודא שהגלילים בכל מזח מוגדרים כך שייצרו כוחות צירים מנוגדים הגורמים לצמיג להתנודד במקום לנדוד ברציפות בכיוון אחד

• בדוק ושחזר את שימון גלגלת הצמיגים

7.3 חנק מעטפת (הידוק צמיגים)

מראה: קצב נדידת הצמיגים יורד כמעט לאפס או מתהפך. נקודות חמות של מעטפת מופיעות בתחנת הצמיגים. לבנים עקשן נסדקות ונופלות באזור הצמיגים. במקרים חמורים, המעטפת נצמדת פנימה בנקודות המגע של הצמיגים.

סיבות שורש:

• מרווח לא מספיק של מעטפת הצמיג: מרווח הקור הוגדר קטן מדי, או שפסי המילוי לא נשחקו מספיק כדי לספק את המרווח החם הנדרש. כאשר המעטפת מתרחבת תרמית, הצמיג מהדק את המעטפת ומונע התרחבות נוספת.

• אירוע תרמי חריג: הפרעה בתהליך (נפילת ציפוי, החלפת להבה) גורמת להתרחבות תרמית מהירה של המעטפת, וסגירה זמנית את הפער בין צמיג למעטפת.

פעולת תיקון:

• זהו מצב חירום בכבשן - הפחת את מהירות הכבשן וניטור טמפרטורת המעטפת באופן רציף

• אם מתפתחות נקודות חמות של פגז, עצור את הכבשן לבדיקה

• במהלך הכיבוי הבא, מדוד את מרווח המעטפת של הצמיג והסר את מוטות המילוי או במכונה את רפידות המעטפת כדי להחזיר את המרווח הנכון

• לעולם אל תנסה להגדיל את המרווח על ידי חימום הצמיג - זה יוצר לחץ תרמי בלתי נשלט בטבעת הצמיג

7.4 כשל במיסב הגלגלות

מראה: טמפרטורת המיסב עולה מעל 70°C (התראה) או 85°C (נדרשת פעולה). הרטט מתגבר. בסופו של דבר, תפיסת מסבים גורמת להפסקת סיבוב הגלגלת.

סיבות שורש:

• עומס יתר כתוצאה מחוסר יישור: אי יישור ציר הכבשן מרכז עומס על תחנת מזח אחת, ומעמיס על מיסבי הגלגלים התומכים מעבר לקיבולת הנקובת שלהם. הסיבה השכיחה ביותר לכשל מיסבים בטרם עת בגלגלי תמיכה.

• חדירת זיהום: אבק כבשן וחומר תהליך מזהמים את שומן המיסבים, וגורמים לבלאי שוחק של גזעי המיסבים.

• הטיית רולר מוגזמת: הגדרות הטיה אגרסיביות יוצרות כוחות צירים גדולים על גל הגליל, המעמיסים את המיסב בכיוון הצירי.

פעולת תיקון:

• בצע יישור כבשן חם של NKM באופן מיידי כדי לוודא ולתקן את חלוקת העומס

• בדוק ותקן את הגדרות הטיית רולר

• שדרוג אטמי בית מיסבים עבור סביבות מאובקות

• יישם ניטור טמפרטורת מיסבים יומי עם מדחום אינפרא אדום - מגמת טמפרטורה מספקת אזהרה מוקדמת על התפתחות מצוקת מיסבים

7.5 הלבשת ציוד היקפי והפיניון בתחנת הצמיגים

מראה: הגברת הגבה בהנעת ההילוכים בהיקף, בלאי משטח שיני ההילוכים, רעש במהלך הפעולה.

סיבות שורש:

• סגלגלות מעטפת בתחנת גלגלי השיניים: סגלגלות יתר של המעטפת גורמת לגלגל ההיקפים (אשר מוברג למעטפת) להיגמר מעוגל, ויוצר וריאציה מחזורית ברשת ההילוכים - החזרה נפתחת ונסגרת לסירוגין עם כל סיבוב, וגורמת לעומס פגיעה על שיני ההילוכים.

• חוסר יישור של ציר הכבשן: חוסר יישור בין ציר הכבשן לציר גלגלי השיניים גורם לגלגל השיניים לרוץ במרחק מרכז משתנה, ומאיץ את שחיקת השיניים.

פעולת תיקון:

• תקן את מרווח המעטפת של הצמיג כדי להפחית את סגלגל המעטפת בתחנת הציוד בהיקף

• בצע יישור NKM לתיקון ציר הכבשן

• מדוד את יציאת ציוד ההיקפים במהלך הפעולה - הטווח המקובל הוא בדרך כלל < 3 מ'מ עבור כבשני מלט גדולים

שאלות נפוצות

ש 1: מהו המרווח הנכון של מעטפת הצמיג לכבשן סיבובי?

הפינוי החם המומלץ הוא

מ'מ - עבור כבשן באורך 4.8 מ', זהו מרווח חם של 4.8 מ'מ. מרווח הקור חייב להיות גדול יותר כדי לקחת בחשבון התפשטות תרמית: בדרך כלל 1.5-2.5× המרווח החם בהתאם לחומר המעטפת וטמפרטורת הפעולה. מרווח החום המינימלי המותר הוא 2 מ'מ - מתחת לזה, הסיכון לחנק פגז הופך קריטי, במיוחד בעת ירי דלקים חלופיים הגורמים למחזור תרמי מהיר. עקוב אחר זחילת הצמיגים (הגירה) מדי יום כדי לוודא שהפינוי נמצא בטווח המקובל ללא כיבוי.

ש 2: כיצד אוכל למדוד תנועת צמיגים ומהן המגבלות המקובלות?

סמן נקודת ייחוס על הצמיג ואת המיקום המתאים על המעטפת באותו מיקום היקפי. לאחר 24 שעות, מדוד את התזוזה הצירית בין הסימנים. הגירה רגילה היא 25-75 מ'מ ליום (תנודה קדימה ואחורה). סף התראה הוא 75-120 מ'מ ליום - בדוק את הטיית הגלילים והפינוי. נדרשת פעולה מעל 120 מ'מ ליום - התאמת הטיית רולר תוך 48 שעות. הגירה של כמעט אפס (<25 מ'מ ליום) היא גם סימן אזהרה - ייתכן שהצמיג מהדק את המעטפת.

ש 3: מה גורם ללחץ מגע גבוה של הרץ על גלילי תמיכה בכבשן וכיצד מתקנים אותו?

לחץ הרץ גבוה (> 428 MPa) נגרם לרוב מחוסר יישור של ציר הכבשן המרכז עומס על תחנת מזח אחת או שתיים במקום לפזר אותו באופן שווה. התיקון הוא יישור כבשן חם של NKM כדי לחלק מחדש את העומס למטרה של 33%/33%/33% התפלגות עבור כבשן בעל שלושה רציפים. אם חלוקת העומס כבר נכונה ולחץ הרץ עדיין חורג מהמגבלה, הגדל את רוחב פני הגלגל או קוטר הגלגלות כדי להפחית את לחץ המגע - לחץ הרץ הוא פרופורציונלי ל

, כך שהכפלת רוחב פני הגליל מפחיתה את לחץ הרץ ב-29%.

ש 4: באיזו תדירות יש לבצע סקר יישור חם של כבשן סיבובי NKM?

המרווח הסטנדרטי הוא כל 12-18 חודשים עבור כבשנים בפעולה רציפה. בנוסף, בצע סקר NKM לא מתוכנן מיד לאחר: כל החלפה עקשן (הבטנה החדשה משנה את חלוקת משקל הכבשן); כל כיבוי גדול; כל עלייה הנראית לעין בקצב נדידת הצמיגים > 50% מעל קו הבסיס; כל אירוע נקודה חמה של פגז; או כל רטט או רעש חריגים מתחנות הגלגלת התומכות. סקרי יישור קר במהלך השבתות מספקים נתונים בסיסיים שימושיים אך אינם יכולים להחליף מדידת כבשן חם עבור החלטות מתקנות.

ש 5: מה ההבדל בין זחילת צמיגים לנדידת צמיגים?

זחילה היא החלקה היקפית (סיבובית) בין המשטח הפנימי של הצמיג למשטח החיצוני של מעטפת הכבשן - היא נגרמת על ידי המרווח הרדיאלי של מעטפת הצמיג ומתבטאת במ'מ/סיבוב. נדידה היא התזוזה הצירית נטו של הצמיג לאורך ציר הכבשן - היא נשלטת על ידי הטיית רולר תמיכה ומתבטאת במ'מ ליום. זחילה משמשת לחישוב מרווח פגז צמיג (פער = זחילה / π). הגירה משמשת כאינדיקטור השדה העיקרי למצב מכני של הצמיגים וליעילות הטיית רולר.

ש6: איזה חומר יש לציין להחלפת צמיג כבשן?

יש לציין את צמיגי הכבשן בסגסוגת מחושלת - יציקה אינה מקובלת עבור יישום זה בשל הסיכון לנקבוביות פנימית ולעומס העייפות המחזורית הגבוהה. החומר הסטנדרטי הוא 42CrMo4 (שווה ערך ל-AISI 4140) או 34CrNiMo6 עבור יישומים חזקים יותר. הצמיג צריך לעבור טיפול בחום (מרווה וחום) כדי להשיג קשיות פני השטח של 260-320 HB וקשיות ליבה של 220-280 HB. יש לציין את גלילי התמיכה בקשיות פני השטח של 300-380 HB - קשה יותר מהצמיג - כדי להבטיח בלאי מועדף על הגלגלת ולא על הצמיג.

מכונות Yile: צמיגי כבשן מותאמים אישית, טבעות רכיבה וגלגלי תמיכה

Yile Machinery מייצרת צמיגי כבשנים סיבוביים בהתאמה אישית (טבעות רכיבה), גלילי תמיכה (גלגלי תנורים), וגלגלי דחף עבור מלט, סיד, עיבוד מינרלים וכבשנים כימיים. הרכיבים שלנו מתוכננים למידות הכבשן ולעומסי הפעולה בפועל - לא נבחרו מקטלוג סטנדרטי.

יכולות ייצור רכיבי הכבשן הסובב שלנו:

• צמיגי כבשן (טבעות רכיבה): מחושלות מפלדת סגסוגת 42CrMo4 או 34CrNiMo6; קטרים ​​מ-1.5 מ' עד 8.0 מ'; חתכים עד 500 מ'מ × 500 מ'מ; מרווה ומחוסם לקשיות משטח של 260-320 HB

• גלגלי תמיכה (גלגלי גלגלים): פלדה מסגסוגת מחושלת או יצוקה; קטרים ​​מ-400 מ'מ עד 1,800 מ'מ; רוחבי פנים עד 1,200 מ'מ; קשיות פני השטח 300-380 HB; משטח מגע מדויק עם קרקע (Ra ≤ 1.6μm)

• גלילי דחף: מזויפים 42CrMo4; מיועד לעומס צירי מלא בכבשן עם מקדם דינמי 1.5-2.0

• גלי רולר: מזויפים 42CrMo4 או EN19; מיועד לכיפוף ופיתול משולבים; חיבור רכזת מכלול נעילה ללא מפתח

• תיעוד הנדסי: דוח חישוב לחץ מגע הרץ; אימות מתח והסטה של ​​פיר; חישוב חיי נושא L10; תעודת בדיקת מימד

• הנדסה לאחור: צמיגים ורולים חלופיים המיוצרים ממידות רכיבים קיימים או מדוגמאות בלויות

מוצרים קשורים ומשאבים טכניים:

• פתרונות תעשיית הכרייה והמלט - אספקת רכיבים מלאה לכבשנים סיבוביים, טחנת כדורים ומגרסה

• פתרונות עיבוד פלדה ומתכת - רכיבי כבשן לציוד סיבובי של מפעל פלדה

• מדריך לבחירת רולר בטל מסוע - מתודולוגיית חיי מסבים ומתודולוגיית מתח מגע עבור גלילי מסועים

• מדריך לבחירת גלגלת מסוע - עיצוב פיר ומתודולוגיית מגע הרץ עבור גלגלות מסוע

• גלילי רולינג: גליל עבודה ומדריך גליל גיבוי - מפרט מתח וקשיות מגע גליל עבור יישומי מכבש גלגול

• חישולים מותאמים אישית - פירים, גלגלי שיניים וחישול טבעת - טבעות צמיגי כבשן מזויפות ופירי רולר

• מדריך לבחירת תיבת הילוכים סלילנית ותעשייתית משופעת - בחירת תיבת הילוכים בהנעת כבשן

• פירי פלדה יצוקים למגרסה - תהליך חישול והתייחסות לבחירת חומרים

לקבלת הצעת מחיר, ספק:

• ✅ קוטר הכבשן (מעטפת OD בתחנת הצמיגים, מ'מ)

• ✅ מידות חתך צמיגים (רוחב × גובה, מ'מ) או שרטוט צמיג קיים

• ✅ קוטר גלגלת תמיכה ורוחב הפנים (מ'מ)

• ✅ עומס לכל רולר (kN) או משקל כולל של כבשן ומספר תחנות רציף

• ✅ מפרט חומר (42CrMo4 / 34CrNiMo6 / אחר)

• ✅ קשיות פני השטח הנדרשת (HB)

• ✅ סוג כבשן (צמנט/גיר/עיבוד מינרלים/כימיקלים) וטמפרטורת הפעלה

• ✅ כמות ומועד אספקה ​​נדרש

• ✅ שרטוטי רכיבים קיימים או דוגמאות בלויות להנדסה לאחור

אֶלֶקטרוֹנִי: jasmine@yileindustry.com

שלח הצעת מחיר: www.yilemachinery.com/contactus.html

דוחות חישוב לחץ מגע של הרץ ואישור חומר מסופקים בכל הזמנת צמיג כבשן וגלגל תמיכה.

משאבים טכניים קשורים

• מבחר רולר בטל מסוע: סדרת CEMA, מדריך לדירוג עומס ואורך חיי נושא

• בחירת גלגלת מסוע: עיצוב פיר, מתח רצועה ומדריך לפיגור

• גלילי גלגול: מדריך לבחירת חומר גליל עבודה וגליל גיבוי

• מדריך לבחירת תיבת הילוכים סליל תעשייתי ו-Bevel-Helical

• פירי פלדה יצוקים למגרסה מחושלים

• חישולים מותאמים אישית - גלגלי שיניים, חישול טבעת ופירים

• פתרונות תעשיית הכרייה והמלט