Lyginimo veleno ritinėliai ir ritinėlių atsarginės dalys retai sugenda dėl vienos akivaizdžios priežasties. Nepertraukiamo cinkavimo linijose volas, kuris brėžinyje atrodo puikiai tinkamas naudoti, gali susidėvėti per kelias savaites arba sukelti linijos sustojimą, kai guolis užstringa ir ritinys iškrenta iš korpuso. Skirtumas tarp volelio, kuris trunka, ir to, kuris tampa priežiūros galvos skausmu, dažniausiai nulemia du sprendimus, priimtus dar gerokai prieš detalei pasiekiant liniją: kaip buvo diagnozuotas gedimo būdas ir ar medžiagos ir paviršiaus apdorojimas iš tikrųjų atitinka darbo sąlygas.
Šiame vadove nagrinėjami dominuojantys gedimo mechanizmai lygintuvo ir ritininio formavimo ritiniuose, juos sprendžiančios medžiagos ir grūdinimo parinktys bei geometriniai reikalavimai, pagal kuriuos nustatoma, ar nauja atsarginė dalis veikia taip, kaip numatyta, ar vėl pasikartos gedimas.
Kodėl niveliavimo velenų ritinėliai sugenda cinkavimo linijose
Pirmasis žingsnis nurodant pakaitinį volelį yra suprasti, kas iš tikrųjų nepavyko. Cinkavimo linijos įtempimo lygintuvuose dominuoja du gedimo keliai, kuriems reikalingi skirtingi sprendimai.
Ritinio paviršiaus susidėvėjimas ir skilimas. Darbinis ritinys liečiasi su juostele, veikiamas įtempimo ir lenkimo jėgos. Kai juostos forma yra prasta – kraštinės bangos, centrinės sagtys ar suvirinimo siūlės – ritinio paviršius sugeria koncentruotą smūgį ir abrazyvinį kontaktą. Įtempimo lygintuvo darbinių ritinėlių tyrimai įvardija abrazyvinį susidėvėjimą kaip pagrindinį nusidėvėjimo mechanizmą, o karštai valcuotos juostos formos defektai nurodomi kaip pagrindinė nenormalaus ritinėlio nusidėvėjimo priežastis. Apnašos ir pašalinės medžiagos, patekusios tarp darbinių ir atsarginių ritinėlių, apsunkina problemą, sukelia šiurkštumą ir paviršiaus pažeidimus, kurie perkeliami į juostelę. Sunkiais atvejais riedėjimo žymės arba požeminiai defektai gali išplisti į skilimą, net esant santykinai mažoms riedėjimo jėgoms, būdingoms cinkavimo lygintuvams.
Riedėjimo galo guolio gedimas ir ritinio kritimas. Atskiro dėmesio nusipelno gedimo režimas, būdingas įtempimo lygintuvo lenkimo įtaisams. Ištisinio galvanizavimo linijų tyrimai rodo, kad ašinės jėgos, veikiančios darbinio ritinio galinio atraminius guolius, sukelia laipsnišką nusidėvėjimą. Pakankamai susidėvėjus vienos pusės guoliui, priešingas guolis gali ištrūkti iš atraminės įvorės – dėl to ritinys nukris nuo korpuso, subraižys juostelę ir gali nutrūkti linija. Tai nėra ritininio kūno problema. Tai sistemos lygio problema, susijusi su guolių parinkimu, surinkimo kokybe ir ašinės apkrovos valdymu. Volo pakeitimas neatsižvelgiant į guolio ir išlyginimo sąlygas neapsaugos nuo pasikartojimo.
Praktinė reikšmė yra nesudėtinga: prieš užsakydami pakaitinį niveliavimo veleno volą, patikrinkite, ar sugedusi dalis nėra susidėvėjusi dėl paviršiaus, ar nepažeista guolio sąsaja. Pirmasis nurodo medžiagos ir kietumo patobulinimus; pastarajam reikia peržiūrėti aplinkinį susirinkimą.
Medžiagos pasirinkimas lygintuvams ir ritininiams ritiniams
Medžiagos, skirtos lygintuvui ir ritininiam formavimui, pasirinkimas yra pusiausvyra tarp paviršiaus atsparumo dilimui ir šerdies kietumo. Stipriai sukietintas lydinys, turintis daug anglies ir chromo, atsparus dilimui, bet gali tapti trapus veikiant lenkimo apkrovoms. Mažesnio legiruoto plieno, kurio šerdies stiprumas yra geras, paviršius gali susidėvėti per greitai. Teisingas pasirinkimas priklauso nuo to, kuris gedimo būdas dominuoja.
Didelio anglies chromo plienas Tokios kaip GCr15 tipo markės yra paplitusios rulonuose, kur pagrindinis rūpestis yra abrazyvinis nusidėvėjimas. Jie gerai reaguoja į kietėjimą ir gali pasiekti HRC 58–62 diapazono paviršiaus kietumą, todėl jie tinka darbiniams ritiniams, kurie liečiasi su juostele su nuosėdomis arba oksidais. Ritininio formavimo stotyse panašios klasės yra ritininės medžiagos, dažnai su kietu chromu papildomai apsaugoti paviršių.
Legiruoti įrankių plienai pvz., 9Cr2Mo ir 60CrMoV tipo markės siūlo skirtingą pusiausvyrą. Jie užtikrina tinkamą atsparumą dilimui ir geresnį šerdies kietumą nei daug anglies turinčios chromo rūšys, todėl yra tinkamesnės ten, kur lenkimo apkrovos yra didelės, o ritinys turi atsispirti deformacijai ir nesutrūkti. Naudojant lygintuvus, kai ritinio skersmuo ribojamas dėl korpuso geometrijos, ši kietumo riba yra svarbi.
Kobalto lydiniai Įveskite vaizdą, kai darbinė temperatūra arba cheminis poveikis viršija tai, ką gali toleruoti geležies lydiniai. Pastebėta, kad standartiniai 42CrMo4 volai trūkinėja aplinkoje, kurioje gausu sulfidų, o AMS 5387 kobalto lydinys atsparus dilimui aukštesnėje temperatūroje ir išlaiko puikų paviršiaus apdailą po šlifavimo. Tai nereiškia, kad kobalto lydiniai yra numatytasis kiekvieno cinkavimo linijos volo atnaujinimas. Jie yra tikslingas sprendimas tokioms sąlygoms, kai terminis ciklas arba korozinės terpės įprastą plieną ardo greičiau, nei būtų galima numatyti vien dėl mechaninio susidėvėjimo.
Rollformer formavimo ritinėliai veikia pagal skirtingus prioritetus. Dominuoja lenkimo ir formavimo apkrovos, o cinkavimo linijos terminio poveikio nėra. Pramonės įrangos specifikacijose paprastai nurodomas GCr15 arba AISI 1045 plienas, skirtas formuoti ritinėlius, kurio kietumas yra HRC 58–62 diapazone ir pasirenkamas chromuotas. Svarbiausias reikalavimas ritininiams ritiniams yra profilio nuoseklumas ir matmenų tikslumas visame ritinėlių rinkinyje, o ne veikimas aukštoje temperatūroje.
Paviršiaus grūdinimo ir apdorojimo parinktys
Pasirinkus pagrindinę medžiagą, paviršiaus apdorojimas nustato, kiek laiko ritinys atsparus dilimui, kol pasieks pakeitimo ribą.
Indukcinis grūdinimas tebėra standartinis išlyginamųjų darbinių ritinių metodas. Tikslas yra kieto paviršiaus sluoksnis (paprastai HRC 58–63), kurį palaiko kietesnė šerdis. Grūdinimo gylis reikalauja sprendimo: per seklus ir korpusas susidėvi arba išsiplyšta veikiant apkrovai; per gilus ir didėja liekamasis stresas arba trapumas. Kaip bendrosios inžinerinės gairės, efektyvus korpuso gylis dažnai yra 5–10 % ritinio korpuso skersmens, tačiau konkrečias gylio rekomendacijas turėtų pateikti ritinio gamintojas, remdamasis naudojimo duomenimis, o ne iš bendros lentelės.
Kietas chromas tarnauja dviem tikslams lygintuvuose ir ritininiuose rulonuose. Jis užtikrina mažos trinties paviršių, kuris sumažina klijų susidėvėjimą ir medžiagos paėmimą, taip pat apsaugo nuo korozijos aplinkoje, kurioje yra cinko purslų arba drėgmės. Prekyboje parduodami įtempimo lygintuvo darbiniai ritinėliai su didelio kietumo chromu, kurių storis yra apie 65 μm, kartu su paviršiaus šiurkštumo specifikacijomis. Rollformer ritiniams, dirbantiems ant cinkuotos arba iš anksto dažytos juostos, įprasta specifikacija yra maždaug 0,05 mm chromo danga.
Paviršiaus apdailos valdymas yra neatsiejamas nuo kietėjimo ir padengimo. Sukietėjęs, bet grubiai šlifuotas paviršius vis tiek kaups nuosėdas ir anksčiau laiko nusidėvės. Ir atvirkščiai, pernelyg lygus paviršius gali sumažinti juostos sukibimą tam tikrais niveliavimo ar formavimo žingsniais. Tinkamas šiurkštumas priklauso nuo proceso: darbo ritinėliai, besiliečiantys su juostele, paprastai suteikia smulkesnę apdailą, o atsarginiai arba kreipiamieji ritinėliai gali toleruoti šiurkštesnius paviršius. Komerciniuose įtempimo lygintuvuose tam tikroms reikmėms nurodomas Ra 0,2 μm arba mažesnis paviršiaus šiurkštumas, tačiau tai neturėtų būti traktuojama kaip universalus tikslas.
Tolerancija ir paviršiaus reikalavimai, turintys įtakos ritinėlio tarnavimo laikui
Geometrinė lygintuvo veleno volo kokybė turi įtakos ne tik juostos plokštumui, bet ir guolio tarnavimo laikui bei paties ritinio nusidėvėjimui.
Apvalumas ir cilindriškumas tiesiogiai įtakoja, kaip apkrova pasiskirsto guolio ir juostos plotyje. Silpno apvalumo ritinys su kiekvienu apsisukimu apkraus savo guolius ciklines radialines apkrovas, pagreitindamas nuovargį. Komerciniai įtempimo lygintuvų darbiniai ritinėliai siūlomi su 0,010 mm ar mažesniu apvalumo nuokrypiu, o cilindriškumo leistiniu nuokrypiu – 0,005–0,01 mm. Šie skaičiai rodo tiksliai šlifuotus gaminius, o ne bendrąsias apdirbimo galimybes, ir turėtų būti nurodyti tik tada, kai taikant išlaidas pateisinamos išlaidos.
Apvalus bėgimas turi įtakos vibracijai ir juostelių sekimui. Ritinys, kuriam pasibaigs tikroji, periodiškai keis storį arba ženklins paviršių. Tose pačiose komercinėse specifikacijose nurodytos 0,010–0,018 mm apskrito išleidimo tolerancijos.
Ritinio rinkinio skersmens konsistencija yra dažnai nepastebimas reikalavimas. Lygintuvu arba ritininiu formavimo įrenginiu veikia keli ritinėliai iš eilės. Jei pakaitinių ritinėlių skersmuo skiriasi nuo pradinio rinkinio, tarpų nustatymai ir ryšiai tarp ritinių pasikeičia, o tai turi įtakos proceso rezultatui ir apkrovos pasiskirstymui tarp ritinių. Tai sistemos lygio tolerancija, o ne vienos dalies tolerancija, ir tai turėtų būti nurodyta pirkimo specifikacijoje.
Paviršiaus šiurkštumas reikia suderinti su programa, o ne sumažinti. Per grubus ir ritinys žymi juostelę; per sklandžiai ir juostos sukibimas tam tikrais pravažiavimais gali būti nepakankamas. Tinkamas cinkavimo linijos lygintuvo darbinių ritinių diapazonas priklauso nuo juostos storio, įtempimo ir nuo to, ar ritinys yra darbinis, ar atsarginis.
Rollformer veleno volai ir formavimo ritinėliai: skirtingos pareigos, skirtingi prioritetai
Rollformer velenų ritinėliai ir formavimo ritinėliai kartu su lygintuvo komponentais vadinami „volučiu“, tačiau jų darbo sąlygos ir specifikacijų prioritetai labai skiriasi.
Cinkavimo linijų lygintuvo ritinėliai susiduria su aukštesnėmis temperatūromis, užteršimu cinku ir būtinybe sutraiškyti apnašas lenkiant juostą. Rollformer formuojantys ritinėliai, priešingai, formuoja juosteles per eilę stočių aplinkos temperatūroje. Jų dominuojantys gedimo būdai yra abrazyvinis juostos paviršiaus nusidėvėjimas ir nuovargis dėl pasikartojančių lenkimo ciklų, o ne terminis skilimas ar cinko korozija.
Šis skirtumas keičia medžiagos ir gydymo akcentus. Rollformer formavimo ritiniuose dažniausiai naudojamas GCr15 arba AISI 1045 plienas su grūdinimu iki HRC 58–62 ir pasirinktinai kieto chromo. Valcavimo įrangos velenai dažnai nurodomi kaip 40Cr arba AISI 1045 plienas su grūdinimu, atspindinčiu atsparumo sukimui ir atsparumo nuovargiui poreikį, o ne vien paviršiaus atsparumą dilimui.
Ruloninių ritinėlių profilio tikslumas ir konsistencija turi didesnį svorį nei lydinio pasirinkimas aukštoje temperatūroje. Ritininis formuotojas, kuris gamina netoleruojamą profilį, nes pakaitinis ritinys buvo apdirbtas pagal šiek tiek kitokį kontūrą, gamins laužą, neatsižvelgiant į medžiagos atsparumą dilimui. Specifikacijose pirmenybė turėtų būti teikiama formavimo profilio matmenims ir stotyje esančių ritinių matmenų santykiams.
Sprendimo suderinimas su gedimo režimu: praktinė struktūra
Aukščiau pateiktos medžiagos ir apdorojimo parinktys tampa naudingos tik tada, kai yra prijungtos prie tikrojo gedimo, pastebėto linijoje. Ši sistema organizuoja sprendimų priėmimo procesą.
Jei ritinio paviršiuje yra abrazyvinis nusidėvėjimas, įbrėžimai arba poliravimas: Pagrindinis poreikis yra didesnis paviršiaus kietumas ir tinkamas kietumas. Apsvarstykite galimybę naudoti grūdintą daug anglies turintį chromo arba legiruotą įrankių plieną, patikrinkite, ar indukcinis grūdinimas pasiekia nurodytą korpuso gylį, ir peržiūrėkite paviršiaus apdailą. Jei nuosėdos arba pašalinės medžiagos yra abrazyvinis šaltinis, juostelių valymo arba atsarginio ritinio būklės patobulinimas gali būti toks pat svarbus kaip ritininės medžiagos keitimas.
Jei ritinio paviršiuje yra skilimų, įdubimų ar požeminių įtrūkimų: Vien tik paviršiaus kietumas to neišspręs. Patikrinkite, ar įeinančioje medžiagoje nėra paviršiaus defektų, peržiūrėkite grūdinimo procesą, ar nėra per didelio korpuso gylio ar netinkamo grūdinimo, ir patikrinkite, ar nenormalios smūginės apkrovos (suvirinimo siūlės, juostelės formos defektai) sukelia žalą. Gali prireikti kietesnės šerdies medžiagos arba peržiūrėtos grūdinimo specifikacijos.
Jei gedimas yra guolio užstrigimas arba ritinio kritimas: Nenurodykite naujo ritinėlio, kol nebus peržiūrėta guolio būklė, ašinė apkrova ir mazgo išlygiavimas. Įtempimo lygintuvo literatūroje nurodoma, kad ašinė jėga, veikianti galinius atraminius guolius, yra pagrindinė riedėjimo kritimo priežastis. Pakaitinis volas, sumontuotas netinkamai suderintame korpuse, suges taip pat, kaip ir originalus. Koreguojami veiksmai apima guolio tipo peržiūrą (jei reikia, traukos guolius), patobulintas surinkimo procedūras ir proceso parametrų reguliavimą, siekiant sumažinti ašinę apkrovą.
Jei juostos lygumas arba paviršiaus kokybė pablogėja be akivaizdaus ritinio susidėvėjimo: Patikrinkite ritinio skersmens nuoseklumą visame rinkinyje, atskirų ritinėlių apvalumą ir nubėgimą bei atsarginių ritinių būklę. Iš geometriškai netobulo, bet nenusidėvėjusio ritinio vis tiek gali susidaryti nepriimtina juostelė.
Dažnai užduodami klausimai
Kuo niveliavimo veleno volas skiriasi nuo ritininio veleno volo?
Lyginimo veleno volas veikia esant lenkimo įtempimui ir dažnai aukštai temperatūrai išlyginimo arba įtempimo išlyginimo linijoje, susidėvėjimą lemia juostos kontaktas ir skalė. Ritininio veleno volas varo formuojančius ritinius, kurie formuoja juostą aplinkos temperatūroje, o susidėvėjimą lemia formuojančios apkrovos ir profilio kontaktas. Atitinkamai skiriasi medžiagų prioritetai ir tolerancijos reikalavimai.
Ar galima atnaujinti standartinį 42CrMo4 volą cinkavimo linijos aptarnavimui?
42CrMo4 gali tinkamai veikti kai kuriuose lygintuvuose, tačiau jis gali įtrūkti aplinkoje, kurioje gausu sulfidų. Jei tam įtakos turi terminis ciklas arba cheminis poveikis, gali būti tikslinga naudoti kobalto lydinį arba labiau legiruotą plieną. Sprendimas turėtų būti pagrįstas nevykusios dalies būkle, o ne vien medžiagos įvertinimu.
Kaip dažnai reikia keisti lygintuvo ritinius?
Universalaus intervalo nėra. Keitimas priklauso nuo juostos tūrio, juostos kokybės, ritininės medžiagos ir nuo to, ar ritinys yra darbinis, ar atsarginis ritinys. Sąlygomis pagrįstas vertinimas – paviršiaus šiurkštumo matavimas, atskilimų tikrinimas ir juostelių kokybės stebėjimas – yra patikimesnis nei pakeitimas pagal kalendorių.
Dėl ko niveliavimo ritinys nukrenta iš korpuso?
Ritinio kritimas įtempimo lygintuvo lenkimo įtaisuose buvo atsektas dėl darbinio ritinio galinių atraminių guolių susidėvėjimo veikiant ašinei jėgai. Kai susidėvi vienas guolis, priešingas guolis gali ištrūkti iš atraminės įvorės, todėl ritinys gali atsiskirti. Guolių pasirinkimas, surinkimo kokybė ir ašinės apkrovos valdymas yra svarbios koregavimo sritys.
Išvada: prieš pasirinkdami medžiagą diagnozuokite gedimą
Kietesnis volas ne visada yra geresnis volas. Galvanizavimo linijos lygintuvuose ta dalis, kuri sugenda, gali būti ritinėlio paviršius, guolio sąsaja arba surinkimo išlygiavimas – kiekvienai iš jų reikia kitokio atsako. Medžiagos atnaujinimas ir paviršiaus grūdinimas gali žymiai pailginti tarnavimo laiką, kai dominuojantis mechanizmas yra abrazyvinis nusidėvėjimas. Jie nepataisys netinkamo korpuso ar ašinės apkrovos problemos, dėl kurios sunaikinami guoliai.
Atsarginėms valcavimo dalims pirmenybė teikiama profilio tikslumui, nuoseklumui ir atsparumui nuovargiui, mažiau dėmesio skiriant atsparumui karščiui ir korozijai. Nurodant abiejų tipų ritinius pagal tą pačią medžiagų logiką, neatsižvelgiama į skirtingą kiekvieno atliekamą pareigą.
Patikimiausias būdas yra ištirti sugedusią dalį, nustatyti, ar pagrindinė problema yra susidėvėjimas, skilimas, guolio pažeidimas ar geometrinis poslinkis, ir nurodyti medžiagą bei apdorojimą, kad būtų pašalintas šis konkretus mechanizmas. Tiekėjai, kurie supranta paraišką, gali prisidėti prie šios diagnozės; vien pirkimo užsakymas negali.
