بحث عن تأثير وتحسين مقاييس محمل أسطواني أسطواني بأربعة صفوف بسبب زيادة سرعة مطحنة الدرفلة

تمت زيادة سرعة مصانع الدرفلة في مصنع الصلب المحلي ، مما أدى إلى ارتفاع درجة الحرارة العالية لمحامل الأسطوانة الأسطوانية ذات الأربعة صفوف على الأسطوانة الاحتياطية. في ضوء هذه المشكلة ، يتم حساب ومقارنة عزم الاحتكاك والقيمة الحرارية للمحمل قبل وبعد زيادة السرعة. يوضح أن تأثير السرعة على عزم الاحتكاك ليس واضحًا ، ويتناسب تقريبًا مع قيمة الحرارة. تم تحسين ارتفاع درجة حرارة المحمل. التدابير الرئيسية المتخذة هي تقليل منطقة التلامس للأجزاء المنزلقة ، وإضافة دائرة زيت التبريد ، وتقليل خشونة سطح التلامس ، وتحسين ثقب زيت المحمل ، وتحسين تأثير تبديد الحرارة. تم اقتراح طريقة حساب مبسطة للتلامس بين وجه نهاية الأسطوانة والضلع. بعد التطبيق ، من الواضح أن ارتفاع درجة حرارة المحمل المحسن يتباطأ ويتم تحسين عمر الخدمة.

مع التعزيز المستمر للإصلاح الهيكلي لجانب العرض والضغط الشديد غير المسبوق لحماية البيئة ، تم إدراج عدد كبير من مصانع الصلب في صفوف القدرة الإنتاجية. ومع ذلك ، هناك نقص في مصانع الصلب المحلية الكبيرة في الوقت الحالي. لذلك ، تم زيادة سرعة الدحرجة لتحقيق الغرض من زيادة الكفاءة. تمت زيادة سرعة محمل الأسطوانة الأسطوانية المكونة من أربعة صفوف للفة الاحتياطية لخط الدرفلة على البارد 1250 في مصنع الصلب من 197 ص / دقيقة إلى 257 لفة / دقيقة تحت نفس قوة الدرفلة ووضع التزييت. بعد زيادة السرعة ، ترتفع درجة حرارة المحمل عدة مرات ويتوقف الإنذار. وفقًا للإحصاءات غير المكتملة ، تم استخدام هذا النموذج في حوالي 200 خط في ما يقرب من 20 مصنعًا محليًا للصلب ، ومعدل استخدام السوق مرتفع للغاية ، وهو أمر ذو قيمة معينة لتصميمه الأمثل. يظهر هيكل محمل الأسطوانة الأسطوانية المكون من أربعة صفوف في الشكل 1. الأبعاد الكلية هي Φ 690 × Φ 980 × 750 ، والمادة هي G20Cr2Ni4A ، والقفص ملحوم بالعمود ، ودرجة الدقة هي P5 ، وقدرة التحمل Cr هو 20700 كيلو نيوتن ، والكور هو 56500 كيلو نيوتن.

1. تأثير زيادة السرعة

1.1 اختلاف عزم الاحتكاك

يأتي ارتفاع درجة حرارة المحمل بشكل أساسي من الاحتكاك داخل المحمل أثناء عملية التشغيل. هناك العديد من الصيغ لحساب لحظة الاحتكاك للمحامل ، ويتم استخدام صيغة Harris TA هنا.

بالنسبة للصيغة: m هي مسافة الاحتكاك الكلية ، Nmm ؛ M0 هي مسافة الاحتكاك للمحمل تحت أي حمل ، M1 هي مسافة الاحتكاك الناتجة عن الحمل ، Nmm ؛ F0 و F1 معاملات تجريبية ؛ ν هي اللزوجة الحركية لزيت التشحيم ، mm2 / S (لزوجة الزيت الأساسي لشحم التزليق) ؛ n هي سرعة التحمل ، R / min ؛ P هي الحمولة المكافئة ، N ؛ Dpw هو قطر الملعب ، مم.

في الكتالوج ، قيم المعلمات هي: F0=2 ، F1=0.0003 ، ν=12mm2 / s ، n=197r / min قبل زيادة السرعة ، 257r / min بعد زيادة السرعة ، DPW=836mm ، أقصى قوة دحرجة تحت شرط التطبيق هي حوالي 1000 طن ، P=5 × 106n. تظهر نتائج الحساب في الجدول 1.

يتضح من الجدول أعلاه أنه عندما تزيد السرعة بنسبة 30.46٪ ، يزداد عزم الاحتكاك M0 للمحمل تحت عدم التحميل بنسبة 19.39٪ ، ولا يتغير عزم الاحتكاك M1 الناجم عن الحمل. ومع ذلك ، نظرًا للحمل الكبير ، يمثل M1 نسبة كبيرة من إجمالي عزم الاحتكاك ، ويزيد عزم الاحتكاك الكلي بنسبة 0.32٪ فقط. من الواضح أن المحمل ينتمي إلى حالة السرعة المنخفضة والثقيلة. في هذا الوقت ، الحمل هو العامل الرئيسي الذي يتسبب في عزم دوران المحمل ، وتغيير السرعة له تأثير ضئيل على تغيير مسافة الاحتكاك الكلي للمحمل.

1.2 تغيير تحمل القيمة الحرارية

صيغة حساب تحمل القيمة الحرارية هي كما يلي:

حيث q هي القيمة الحرارية ، W. يتم استبدال عزم وسرعة الاحتكاك في الحساب ، وتظهر النتائج في الجدول 2.

يتضح من الحساب أعلاه أن إجمالي عزم الاحتكاك للمحمل يزيد بنسبة 0.32٪ ، بينما تزداد القيمة الحرارية للمحمل بنسبة 30.87٪. نظرًا للتغير الطفيف في عزم الاحتكاك ، فإن القيمة الحرارية (زادت بنسبة 30.87٪) وسرعة الدوران (زادت بنسبة 30.46٪) تزداد تقريبًا في النسبة. تظهر النتائج أيضًا أنه على الرغم من أن تسخين المحمل يأتي من احتكاك انزلاقي داخلي متنوع ، إلا أنه ليس من الدقة فهم أن تقليل عزم احتكاك المحمل فقط يمكن أن يحل مشكلة تسخين المحامل. في هذه الحالة ، يمكن ملاحظة أن تسخين المحمل يرتبط بشكل أساسي بالحمل والسرعة.

2. التصميم الأمثل لتحمل مطحنة الدرفلة

من التحليل أعلاه ، يمكن ملاحظة أن الناتج الحراري للمحمل يزداد أكثر ، ويجب اتخاذ تدابير لإخراج الحرارة. إن أوضاع نقل الحرارة للمحمل هي بشكل أساسي التوصيل الحراري ، والحمل الحراري ، والإشعاع الحراري. إن حساب كفاءة تسخين المحمل وكفاءة تبديد الحرارة معقد للغاية. يمكن أن نرى من معادلات الحساب ذات الصلة أن المعلمات الرئيسية التي تؤثر على كفاءة تبديد الحرارة هي الضغط المتصل وسرعة الانزلاق والمعلمات المتعلقة بغشاء الزيت ومنطقة التلامس. لذلك ، من أجل تلبية متطلبات التشغيل بعد تغيير ظروف العمل ، فإن فكرة تصميم التحسين هي كما يلي:

1) يقلل الجزء المنزلق من منطقة التلامس ؛

2) الجزء المنزلق مزود بدائرة زيت تبريد ؛

3) تقليل خشونة سطح التلامس وتحسين نسيج المعالجة ؛

4) تحسين ثقب الزيت المحمل ، وزيادة العدد والقطر.

2.1 تحسين حجم دائرة الملعب

يمكن ضبط القيمة الحرارية للدائرة من معادلة توليد الحرارة فقط. لا تعتمد هذه المعادلة على الاتصال الداخلي للمحمل. يمكن ملاحظة أن تقليل DPW مفيد لتقليل عزم الدوران الاحتكاك. على وجه الخصوص ، ترتبط M0 ارتباطًا إيجابيًا بالقوة الثالثة لقطر دائرة الملعب ، والتي تتغير بشكل كبير.

بالإضافة إلى ذلك ، سيتم أيضًا توليد حرارة الاحتكاك عندما يمر عنصر التدحرج عبر مادة التشحيم في تجويف المحمل في الثورة. معادلة الحساب كالتالي:

في هذه الصيغة ، hrdrag هو معدل تسخين الاحتكاك ؛ ω م هي سرعة دوران الأسطوانة ، راد / س ؛ FV هي قوة الجر اللزجة ، N ؛ Z هو عدد البكرات ؛ J هو ثابت التحويل من nm / s إلى W. ويمكن ملاحظة أن معدل تسخين الاحتكاك يتناسب طرديًا مع قطر الملعب وسرعة دوران الأسطوانة. يزداد معدل تسخين زيت التشحيم الداخلي إلى الأسطوانة بنسبة مباشرة بعد زيادة السرعة ، مما يشير بشكل غير مباشر إلى أنه كلما زاد عدد مواد التشحيم ، كان ذلك أفضل.

في الختام ، تم تحسين الهيكل الداخلي للمحمل لتقليل حجم دائرة الملعب للمحمل. يرتبط قطر الملعب أيضًا بحمل المحمل والعمر ، ويكون التخفيض محدودًا.

2.2 تحسين الاتصال بين شفة الحلقة وعنصر التدحرج

يتحمل محمل الأسطوانة الأسطواني بشكل أساسي الحمل الشعاعي ويتحمل أيضًا الحمل المحوري اعتمادًا على شفة الحلقة. في سطح التلامس ، يوجد احتكاك منزلق بين وجه نهاية الأسطوانة والضلع بسبب اختلاف السرعة. إذا كان الانزلاق على طرفي الأسطوانة مختلفًا ، فكلما زادت قوة الاحتكاك ، ستنحرف الأسطوانة في عملية العمل. تؤثر هندسة وجه نهاية الأسطوانة وشفة الحلقة بشكل كبير على الاحتكاك المنزلق وتشكيل طبقة الزيت بينهما. يعتبر بشكل عام أن تأثير الاحتكاك للتلامس النقطي هو الأفضل مقارنة بتأثير التلامس السطحي. من أجل تحسين حالة التلامس بين وجه نهاية الأسطوانة والضلع ، يتبنى وجه نهاية الأسطوانة سطح قاعدة الكرة ، ويتخذ الضلع الدائري الضلع المائل. من خلال الحساب النظري ، يتم التحكم في موضع نقطة الاتصال بين مركز سطح قاعدة الأسطوانة الكروية والضلع الدائري ، وذلك لتحقيق أفضل حالة تشحيم. الحساب على النحو التالي.

في الشكل 2 ، h هو ارتفاع الضلع ، H1 هو ارتفاع الضلع بدون حجم ثقب الزيت ، a هي نقطة المنتصف ، R هي قوس وجه نهاية الأسطوانة ، زاوية التلامس هي α ، و S هي الحد الأقصى تخليص. هناك علاقة في الشكل 2 أ

حيث DW هو قطر الأسطوانة ، مم. عندما يكون قطر الأسطوانة وارتفاع الضلع معروفين ، يمكن تحديد قيمة وجه نهاية الأسطوانة R عن طريق تحديد الزاوية α. نقطة التلامس المحسوبة بالمعادلة هي في الواقع النقطة الوسطى للشفة ، بما في ذلك حجم أخدود الزيت ، والحساب الأكثر دقة يجب أن يستبعد حجم أخدود الزيت ، نقطة منتصف النقطة H1. لذلك يجب تعديلها على النحو التالي:

القوة على الحافة:

من أجل ضمان قوة موحدة ، يجب أن يكون خلوص التلامس بين وجه نهاية الأسطوانة وحافة الضلع أكبر من أو يساوي 0. يكون ضغط نقطة التلامس الفولاذية كما يلي:

في الصيغة ، يمكن العثور على معامل η δ في الجدول [4] ؛ Σ ρ هي دالة مجموع الانحناء الرئيسية ، وتكون معادلة حسابها كما يلي:

وفقًا للعلاقة الهندسية في الشكل 2 ب ، تكون الفجوة القصوى كما يلي:

δ يجب أن يكون s. يمكن الحصول على قيم α و R من المعادلة (5) ~ (10) ، ويمكن تبسيط القوة المحورية FA للأسطوانة حيث يتم توزيع القوة المحورية الكلية للمحمل بالتساوي على كل بكرة. في الواقع ، وفقًا للتجربة ، تتراوح α بشكل عام بين 10&# 39 ؛ و 30&# 39 ؛. عندما تكون حالة عمل المحمل منخفضة السرعة والحمل الثقيل ، يجب أخذ زاوية انحراف كبيرة لتشكيل فيلم زيت. بالمقارنة مع ملامسة الطائرة ، من السهل تشكيل فيلم الزيت حول نقطة التلامس. في عملية الانزلاق ، يمكن لفيلم الزيت أن يزيل الحرارة. تجدر الإشارة إلى أن الخوارزمية ليست دقيقة ، ويجب أن تستخدم الخوارزمية الأكثر دقة نظرية EHL ذات الصلة. بالنسبة للممارسة الهندسية ، فإن الخوارزمية بسيطة وعملية ، ويمكنها حساب قيمة الزاوية α تقريبًا. علاوة على ذلك ، من الصعب التحكم بدقة في قيمة ثابتة معينة بين 10&# 39 ؛ - 30&# 39 ؛ في دقة التشغيل الحالية. ضمن نطاق تفاوت معين ، يمكن اعتبار الخوارزمية أعلاه صحيحة.

2.3 تحسين سطح التلامس لحلقة الاحتفاظ الوسطى

توجد مساحة كبيرة من التلامس بين حلقة الاحتفاظ الوسطى والحلقة الخارجية ووجه نهاية الأسطوانة. تم تصميم النصف السفلي من حلقة التثبيت الوسطى كضلع مائل وتم تصميم أخدود الزيت. يمكن أن يقلل من منطقة الانزلاق ويزيد من طريقة زيت التبريد.

2.4 تحسين هيكل القفص

لا يزال التجنيب اللاحق للحام مستخدمًا. في عملية عمل المحامل ، يتم استخدام الدعم لتوجيه الأسطوانة وتمركزها لمنع الأسطوانة من الانحراف ، وبالتالي فإن سطح التلامس بين الدعامة وثقب دعامة الأسطوانة سوف ينتج عنه تأثير واحتكاك منزلق. من أجل تحسين حالة التلامس بين سطح الدعم وفتحة دعامة الأسطوانة في عملية الدوران ، وتقليل الاحتكاك بينهما ، يتم تدعيم ثقب دعامة الأسطوانة بدقة لتحسين تسجيل خشونة السطح لثقب دعامة الأسطوانة وزيادة استقرار عملية الأسطوانة. هذا الإجراء أيضًا لمنع الدعامة والأسطوانة من عدم ملاءمة الأسطوانة بشكل جيد ، وسوف تهتز الأسطوانة أو تنحرف ، بحيث تنتج الأسطوانة احتكاكًا منزلقًا إضافيًا في مجرى السباق ، وتحسين القوة والاحتكاك للضلع.

في الوقت نفسه ، اترك منحدرًا عند طرفي فتحة دعامة الأسطوانة أو قم بإجراء معالجة شطف كبيرة ، والتي يمكن أن تقلل من منطقة التلامس بين الدعامة وثقب الأسطوانة ، وتقليل إجهاد القص للأسطوانة إلى الدعامة ؛ في الوقت نفسه ، تحكم في تحمل قطر فتحة العمود في الغسالة ، وتحمل المسافة بين فتحتين عموديتين متجاورتين في الاتجاه المحيطي ، وجودة اللحام لرأس العمود ، وذلك لضمان دقة التجميع من الأسطوانة والدعامة.

2.4 تحسين خشونة مضمار السباق

إن خشونة سطح العمل لها تأثير كبير على مقاومة التآكل. كلما كانت جودة السطح أفضل ، كانت أكثر ملاءمة لتشكيل طبقة زيتية ، وذلك لتقليل معامل الاحتكاك ، وتقليل تسخين الاحتكاك ، وكذلك إبطاء تآكل سطح المجرى المائي. في ظل ظروف الحمل الثقيل ، يتحمل المحمل حملاً شعاعيًا كبيرًا ، مما يؤدي بسهولة إلى ضغط تلامس عالٍ على وجه العمل. إذا كانت خشونة سطح العمل غير جيدة ، فإن قمة الموجة والقاع يشبهان زاوية حادة وكسر ، وهي حساسة لتركيز الضغط ، وبالتالي تؤثر على قوة إجهاد الأجزاء. أظهرت النتائج أن معامل ارتفاع ذروة الخشونة له التأثير الأكثر وضوحًا على توزيع الضغط وسمك غشاء الزيت. مع زيادة ارتفاع ذروة الخشونة ، يزداد عدد وسعة قمم الضغط ، بينما ينخفض ​​الحد الأدنى لسمك طبقة الزيت. عندما يكون الطول الموجي صغيراً ، فإن التغيير الطفيف لارتفاع الذروة سيؤدي إلى زيادة حادة في الارتفاع الأقصى لدرجة الحرارة لفيلم الزيت. عندما يكون الطول الموجي كبيرًا ، فإن أقصى ارتفاع في درجة الحرارة لفيلم الزيت لا يكون حساسًا لتغير ارتفاع الذروة. يمكن أن نرى من الأبحاث ذات الصلة أن تأثير خشونة السطح على تكوين طبقة الزيت وارتفاع درجة الحرارة معقد للغاية.

في هذه الحالة ، يكون مضمار السباق في الطويق نهائيًا فائقًا. لا يمكن أن تقلل خشونة السطح فحسب ، بل تشكل أيضًا نسيجًا أفضل ، وتحسن تمامًا خصائص التزييت المرن الديناميكي لمجرى السباق ، وتقليل الاحتكاك الانزلاقي المتداول ، وتقليل ارتفاع درجة الحرارة. باستخدام آلة التشطيب الفائق 1.6 متر من المعدات المتطورة ، يمكن أن تصل خشونة القناة إلى أقل من Ra0.2. في الوقت نفسه ، يمكن أن تشكل الدقة الفائقة للمسار أيضًا شكلًا محدبًا ، والذي يمكن أن يحسن بشكل كبير من إجهاد التلامس في مضمار السباق.

3. تأثير التحسين

من خلال إجراءات التحسين المذكورة أعلاه ، تم تثبيت المحمل المحسن في مصنع الصلب للاستخدام التجريبي ، وتم تتبع حالة خدمة المحمل وتسجيلها. في ظل ظروف العمل ذات السرعة القصوى البالغة 250 لفة / دقيقة وأقصى قوة دحرجة تبلغ حوالي 1000 طن ، حتى الآن (تم استخدامه لمدة 5 أشهر) ، لا توجد ظاهرة ارتفاع درجة الحرارة للمحمل. المحمل الأمثل يلبي ظروف العمل بعد زيادة السرعة.

4. الخلاصة

أصبحت زيادة السرعة وزيادة الكفاءة اتجاه تطوير صناعة الحديد والصلب في المستقبل. يجب أيضًا تطوير تصميم محمل أسطواني من أربعة صفوف في اتجاه تقليل ارتفاع درجة الحرارة. التدابير المتخذة هي لتقليل الاحتكاك الانزلاقي المتداول لسطح التلامس من ناحية ودراسة التدابير الفعالة لتحمل تبديد الحرارة من ناحية أخرى. في الوقت الحاضر ، لا تزال نظرية تحمل التسخين وتبديد الحرارة بحاجة إلى مزيد من البحث المتعمق والمنهجي ، ويجب تحويل النظرية ذات الصلة بنشاط إلى ممارسة في التطبيقات الهندسية ، وخاصة في مرحلة تطوير وتصميم المحامل.

محامل لمصانع الدرفلة

محامل لفات النسخ الاحتياطي

لفة محامل الرقبة

رجاء تاكد مندليل المنتجلاختيار محامل مناسبة للآلات الخاصة بك.

بريد الالكتروني:sales@tedin-bearing.com