1. סיפור של שרשראות חוליות עגולות לכרייה
עם הביקוש הגובר לאנרגיית פחם בכלכלה העולמית, מכונות כריית פחם התפתחו במהירות.כציוד העיקרי של כריית פחם ממוכנת מקיפה במכרה פחם, גם רכיב ההולכה על מסוע מגרד התפתח במהירות.במובן מסוים, הפיתוח של מסוע מגרד תלוי בפיתוח שלכרייה שרשרת חוליות עגולה בעלת חוזק גבוה.כרייה שרשרת עגולה בעלת חוזק גבוה היא החלק המרכזי במסוע מגרדת שרשרת במכרה פחם.האיכות והביצועים שלו יהיולהשפיע ישירות על יעילות העבודה של הציוד ותפוקת הפחם של מכרה הפחם.
הפיתוח של שרשרת חוליות עגולות חוזק גבוה כולל בעיקר את ההיבטים הבאים: פיתוח פלדה לכריית שרשרת חוליות עגולות, פיתוח טכנולוגיית טיפול בחום בשרשרת, אופטימיזציה של גודל וצורת שרשרת חוליות פלדה עגולות, עיצוב שרשרת שונה ו- פיתוח טכנולוגיית ייצור שרשרת.בשל התפתחויות אלה, התכונות המכניות והאמינות שלשרשרת חוליות עגולה כרייהשופרו מאוד.המפרט והמאפיינים המכניים של שרשרת המיוצרים על ידי כמה מפעלי ייצור שרשרת מתקדמים בעולם חרגו בהרבה מהתקן הגרמני DIN 22252 בשימוש נרחב בעולם.
הפלדה המוקדמת בדרגה נמוכה לכריית שרשרת חוליות עגולה בחו"ל הייתה ברובה פלדת מנגן פחמן, בעלת תכולת פחמן נמוכה, תכולת יסודות סגסוגת נמוכה, קשיחות נמוכה וקוטר שרשרת < ø 19 מ"מ.בשנות ה-70 פותחו פלדות שרשרת בדרגה גבוהה מסדרת מנגן ניקל כרום מוליבדן.פלדות טיפוסיות כוללות 23MnNiMoCr52, 23MnNiMoCr64 וכו'. פלדות אלו בעלות התקשות טובה, יכולת ריתוך וחוזק וקשיחות, והן מתאימות לייצור שרשרת בקנה מידה C בקנה מידה גדול.פלדת 23MnNiMoCr54 פותחה בסוף שנות ה-80.בהתבסס על פלדה 23MnNiMoCr64, תכולת הסיליקון והמנגן הופחתה ותכולת הכרום והמוליבדן הוגדלה.הקשיחות שלו הייתה טובה יותר מזו של פלדה 23MnNiMoCr64.בשנים האחרונות, עקב השיפור המתמיד בדרישות הביצועים של שרשרת פלדה עגולה והעלייה מתמשכת של מפרטי השרשרת עקב כריית פחם ממוכנת במכרות פחם, חלק מחברות הרשת פיתחו כמה דרגות פלדה חדשות מיוחדות, וכמה מאפיינים של אלה. דרגות הפלדה החדשות גבוהות מפלדה 23MnNiMoCr54.לדוגמה, פלדת "HO" שפותחה על ידי חברת JDT הגרמנית יכולה להגדיל את חוזק השרשרת ב-15% בהשוואה לפלדה 23MnNiMoCr54.
2. תנאי שירות שרשרת כרייה וניתוח כשלים
2.1 תנאי שירות בשרשרת הכרייה
תנאי השירות של שרשרת חוליות עגולה הם: (1) כוח מתח;(2) עייפות הנגרמת מעומס פועם;(3) חיכוך ובלאי מתרחשים בין חוליות שרשרת, חוליות שרשרת וגלגלי שיניים, לבין חוליות שרשרת ולוחות אמצעיים ודפנות חריצים;(4) קורוזיה נגרמת על ידי פעולת פחם מפורק, אבקת סלעים ואוויר לח.
2.2 ניתוח כשלי שרשרת כרייה
ניתן לחלק באופן גס את צורות השבירה של חוליות שרשרת כרייה ל: (1) עומס השרשרת עולה על עומס השבירה הסטטי שלה, וכתוצאה מכך לשבר מוקדם.שבר זה מתרחש בעיקר בחלקים הפגומים של כתף חוליית השרשרת או באזור הישר, כגון סדק מאזור ריתוך קת הבזק וחום מושפע וסדק של חומר מוט בודד;(2) לאחר ריצה במשך פרק זמן, חוליית שרשרת הכרייה לא הגיעה לעומס השבירה, וכתוצאה מכך השבר שנגרם עקב עייפות.שבר זה מתרחש בעיקר בחיבור בין הזרוע הישרה לכתר חוליית השרשרת.
דרישות לכריית שרשרת חוליות עגולה: (1) ליכולת נשיאת עומס גבוהה תחת אותו חומר וחתך;(2) להיות בעל עומס שבירה גבוה יותר והתארכות טובה יותר;(3) להיות בעל עיוות קטן תחת פעולת קיבולת הטעינה המקסימלית כדי להבטיח רשת טובה;(4) להיות בעל חוזק עייפות גבוה;(5) להיות בעל עמידות בפני שחיקה גבוהה;(6) להיות בעל קשיחות גבוהה וספיגה טובה יותר של עומס ההשפעה;(7) המידות הגיאומטריות כדי לעמוד בציור.
3. תהליך ייצור שרשרת כרייה
תהליך ייצור של שרשרת כרייה: חיתוך בר → כיפוף וסריגה → מפרק → ריתוך → בדיקת הוכחה ראשונית → טיפול בחום → בדיקת הוכחה משנית → בדיקה.ריתוך וטיפול בחום הם תהליכי המפתח בייצור של שרשרת חוליות עגולה כרייה, אשר משפיעים ישירות על איכות המוצר.פרמטרי ריתוך מדעיים יכולים לשפר את התשואה ולהפחית את עלות הייצור;תהליך טיפול בחום מתאים יכול לתת משחק מלא לתכונות החומר ולשפר את איכות המוצר.
על מנת להבטיח את איכות הריתוך של שרשרת הכרייה, בוטלו ריתוך קשת ידני וריתוך קת התנגדות.ריתוך קת פלאש נמצא בשימוש נרחב בגלל היתרונות הבולטים שלו כגון רמה גבוהה של אוטומציה, עוצמת עבודה נמוכה ואיכות מוצר יציבה.
נכון לעכשיו, טיפול החום של שרשרת חוליות עגולה כרייה מאמץ בדרך כלל חימום אינדוקציה בתדר בינוני, כיבוי רציף וטמפרור.המהות של חימום אינדוקציה בתדר בינוני היא שהמבנה המולקולרי של האובייקט מתערבל מתחת לשדה האלקטרומגנטי, המולקולות משיגות אנרגיה ומתנגשות כדי לייצר חום.במהלך טיפול בחום אינדוקציה בתדר בינוני, המשרן מחובר לתדר בינוני AC בתדר מסוים, וחוליות השרשרת נעות במהירות אחידה במשרן.באופן זה יווצר בחולי השרשרת זרם מושרה באותו תדירות וכיוון הפוך לזה של המשרן, כך שניתן יהיה להפוך את האנרגיה החשמלית לאנרגיית חום, ולחמם את חוליות השרשרת לטמפרטורה הנדרשת לכיבוי. ומזון תוך זמן קצר.
לחימום אינדוקציה בתדר בינוני יש מהירות מהירה ופחות חמצון.לאחר ההמרה ניתן לקבל מבנה מרווה עדין מאוד וגודל גרגיר אוסטניט, המשפר את החוזק והקשיחות של חוליית השרשרת.יחד עם זאת, יש לו גם יתרונות של ניקיון, תברואה, התאמה קלה ויעילות ייצור גבוהה.בשלב הטמפרור, אזור ריתוך חוליית השרשרת עובר בטמפרטורת טמפרור גבוהה יותר ומבטל כמות גדולה של מתח פנימי מרווה תוך זמן קצר, אשר משפיע מאוד על שיפור הפלסטיות והקשיחות של אזור הריתוך ועיכוב ההתחלה ופיתוח סדקים.טמפרטורת הטמפרור בחלק העליון של כתף חוליית השרשרת נמוכה, ויש לה קשיות גבוהה יותר לאחר הטמפרור, דבר המסייע לשחיקה של חוליית השרשרת בתהליך העבודה, כלומר, השחיקה בין חוליות השרשרת וההתערבות בין השרשרת. חוליות וגלגל השיניים של השרשרת.
4. מסקנה
(1) הפלדה לכריית שרשרת חוליות עגולה בעלת חוזק גבוה מתפתחת בכיוון של חוזק גבוה יותר, קשיחות גבוהה יותר, קשיחות פלסטית גבוהה יותר ועמידות בפני קורוזיה מאשר פלדת 23MnNiMoCr54 הנפוצה בעולם.נכון לעכשיו, יושמו ציוני פלדה חדשים ומוגנים בפטנט.
(2) שיפור התכונות המכניות של כריית שרשרת חוליות עגולה בעלת חוזק גבוה מקדם שיפור מתמשך ושלמות של שיטת טיפול בחום.היישום הסביר והשליטה המדויקת של טכנולוגיית טיפול בחום הם המפתח לשיפור התכונות המכניות של השרשרת.טכנולוגיית טיפול בחום בשרשרת כרייה הפכה לטכנולוגיית הליבה של יצרני שרשרות.
(3) הגודל, הצורה ומבנה השרשרת של שרשרת כרייה עגולה בעלת חוזק גבוה שופרו והוטבו.שיפורים ואופטימיזציות אלו נעשים בהתאם לתוצאות של ניתוח מתח שרשרת ובתנאי שיש להגביר את כוחו של ציוד כריית פחם ולהגביל את השטח התת קרקעי של מכרה הפחם.
(4) הגדלת המפרט של שרשרת חוליות עגולה בעלת חוזק גבוה, שינוי הצורה המבנית ושיפור המאפיינים המכניים מקדמים את הפיתוח המהיר בהתאם של ציוד וטכנולוגיה לייצור שרשרת חוליות פלדה עגולה.
זמן פרסום: 22 בדצמבר 2021