الأجزاء الهيكلية من الصلب الكربوني للكسارة الفكية: التصميم والمتانة

تحميل رسم خرائط المسار في إطارات الكسارة

يمكن أن تتجاوز قوة التكسير في الكسارة الفكية ذات التبديل المزدوج 400 ميجا باسكال في تبديل المقاعد. ينتقل هذا الضغط الهائل عبر الفك المتأرجح إلى لوحات التبديل، وفي النهاية يتم تثبيته في الإطار الرئيسي من الفولاذ الكربوني. إذا لم يكن مسار التحميل مستمرًا، يتمركز الضغط في الزوايا الحادة، مما يؤدي إلى إنشاء مواقع بدء الكسر.

الحل العملي هو استخدام تحليل العناصر المحدودة لتحسين الطوبولوجيا. على سبيل المثال، يمكن أن تؤدي إضافة أنصاف أقطار واسعة عند تقاطع اللوحات الجانبية وجدار الإطار الخلفي إلى تقليل عوامل تركيز الضغط عن طريق 30% إلى 40% . لا ينبغي أن يكون الإطار الهيكلي مجرد صندوق؛ يجب أن يعمل كنابض مضبوط ينحرف قليلاً دون تشوه دائم.

اختيار درجة المواد بخلاف الفولاذ الكربوني العام

إن تحديد "الفولاذ الكربوني" أمر غامض وخطير. الأجزاء الهيكلية من الصلب الكربوني لكسارة الفك في الكسارات الحديثة تستخدم في الغالب قوالب مصبوبة قابلة للحام أو درجات مزورة ذات قوة إنتاجية محددة. الهدف هو تحقيق التوازن بين القوة والليونة لامتصاص أحمال الصدمات دون حدوث كسر هش.

إن استخدام فولاذ منخفض القوة وعالي القوة مثل S355 الطبيعي أو درجة هيكلية مماثلة للألواح الرئيسية يسمح بأجزاء أرق وأخف وزنًا دون التضحية بقدرة التحمل. وهذا يقلل بشكل مباشر من الوزن الميت والقوى الديناميكية على الأساس.

تخفيف الضغط والتحكم في التشويه في الإطارات الملحومة

تتضمن طريقة التصنيع الأكثر شيوعًا لهيكل الكسارة الفكية اللحام القوسي المعدني بالغاز الثقيل لألواح الصلب الكربوني السميكة. تعتبر المنطقة المتأثرة بالحرارة نقطة ضعف خطيرة. بدون المعالجة المناسبة بعد اللحام، يمكن أن يصل إجهاد الشد المتبقي إلى نقطة خضوع المادة الأساسية، مما يؤدي إلى تسريع إجهاد التآكل بشكل كبير.

تخفيف الضغط الحراري أمر غير قابل للتفاوض . يؤدي تسخين المجموعة الملحومة بالكامل إلى ما يقرب من 600 درجة مئوية والسماح بدورة تبريد بطيئة ومضبوطة إلى إزالة الضغوط المحبوسة من اللحام. غالبًا ما يؤدي تخطي هذه الخطوة لخفض التكاليف إلى ظهور تشققات في الخطوة الأولى من 6 إلى 12 شهرًا التشغيل، خاصة عند تقاطع صفائح الخد ومبيت المحمل الرئيسي.

تصميم بيتمان وتحمل سلامة المقعد

بيتمان هو قلب مجموعة الفك المتحركة. عادة ما يكون عبارة عن صب من الفولاذ الكربوني أو مقطع صندوقي مُصنَّع. وضع الفشل الأساسي الخاص به ليس الكسر ولكن القلق والتآكل في المقاعد الحاملة. بمجرد فقدان التداخل المناسب بين السباق الخارجي للمحمل وتجويف الحفرة، تبدأ الحركة الدقيقة.

يمكن التخفيف من ذلك عن طريق تحديد توافق أكثر إحكامًا للتداخل، عادةً 0.05 إلى 0.10 ملم من التخليص السلبي اعتمادا على قطر التجويف. علاوة على ذلك، يجب أن يكون حجر الحفر قاسيًا بشكل طولي بدرجة كافية لمنع انحراف الانحناء. انحراف أكبر من 0.5 ملم في منتصف نطاق المحمل يمكن أن يؤدي إلى تحميل الحافة على المحامل الكروية، مما يقلل من عمرها المحسوب بنسبة تزيد عن 50% .

تأثير فشل الجزء الهيكلي على الإنتاج

يعد التشقق في أحد المكونات الهيكلية المصنوعة من الفولاذ الكربوني أكثر إزعاجًا بشكل كبير من استبدال جزء التآكل. يستغرق استبدال لوحة التبديل دقائق، ولكن لحام التشقق في الإطار الرئيسي يعد إصلاحًا مؤقتًا يتطلب غالبًا تفكيك الماكينة بالكامل لإعادة التشغيل بشكل صحيح لاحقًا.

النظر في الآثار المترتبة على التكلفة

• تشمل تكلفة الإصلاح المباشرة عمال اللحام المهرة والاختبارات غير المدمرة والتصنيع الميداني.
• وتتراوح التكاليف غير المباشرة الناتجة عن فقدان الإنتاج عادة من من 5000 إلى 15000 دولار في الساعة في عمليات المحاجر الكبيرة.
• يمكن أن يؤدي الفشل الكارثي في ​​الإطار إلى اختلال نظام القيادة بأكمله، مما يؤدي إلى إتلاف العمود اللامركزي الباهظ الثمن والحذافات.

تعتبر عمليات الفحص البصري المنتظمة التي تركز على الزوايا الأربع لمنطقة تفريغ الإطار أمرًا بالغ الأهمية. اختبار تغلغل الصبغة كل 2000 ساعة تشغيل يمكن اكتشاف الشقوق الصغيرة قبل أن تنتشر إلى الطول الحرج.

تحسين شد التثبيت في التجميع

بينما تركز المناقشة على أجزاء الفولاذ الكربوني، فإن الوصلات المثبتة بمسامير والتي تربط هذه الهياكل معًا هي نقاط الفشل الأكثر شيوعًا. يجب استخدام مفاتيح عزم الدوران الهيدروليكية على مسامير تثبيت كتلة السرج.

تطبيق عزم الدوران التدريجي

يؤدي تطبيق عزم الدوران الكامل في خطوة واحدة إلى ضغط الحشية بشكل غير متساوٍ. تتضمن الطريقة الصحيحة ثلاث مراحل: 30%، و60%، و100% من قيمة عزم الدوران النهائية، باتباع تسلسل النمط المتقاطع.

التحقق من امتداد الترباس

توفر أجهزة قياس الترباس بالموجات فوق الصوتية القياس الأكثر دقة للتحميل المسبق. إن قياس عزم الدوران ببساطة لا يمكن الاعتماد عليه بسبب متغيرات الاحتكاك في الخيوط، والتي يمكن أن تستهلك ما يصل إلى 50% من مدخلات عزم الدوران.

التوازن الديناميكي لمجموعة الفك

الفك المتأرجح عبارة عن صب من الفولاذ الكربوني يخضع لقوى ترددية هائلة. تولد مجموعة الفك غير المتوازنة قوى القصور الذاتي المتأرجحة التي تهز الهيكل بأكمله. بينما تعمل الحذافات على مقاومة الاهتزازات الالتوائية، يجب تقليل قوى الاهتزاز الخطية من خلال تناسق التصميم.

باستخدام أثقال موازنة مصبوبة بشكل متكامل في الحذافات أو مثبتة بمسامير في حواف دولاب الموازنة، مطابقة تقريبًا 50% من الكتلة الترددية ، يحول ناقل القوة من ضربة أفقية مدمرة إلى حركة دوارة أكثر قابلية للإدارة. يؤدي هذا إلى إطالة عمر الكلال بشكل كبير لمسامير تثبيت الإطار والحشو.

الحماية من التآكل للهياكل الفولاذية

في بيئات التعدين، يؤدي التآكل المقترن بالإجهاد الدوري إلى الفشل بمعدل أسرع بكثير من أي عامل بمفرده. يعد نظام الطلاء المناسب جزءًا من السلامة الهيكلية للفولاذ الكربوني.

برايمر إيبوكسي عالي البناء بسمك طبقة جافة لا يقل عن 75 ميكرون ، متبوعًا بطبقة نهائية من البولي يوريثين بسماكة 50 ميكرون، توفر حاجزًا ضد الماء الحمضي. يجب إيلاء اهتمام خاص للجيوب الداخلية خلف صفائح الخد حيث يتراكم الغبار الرطب ويجف بشكل دوري، مما يخلق بيئة شديدة التآكل تهاجم طبقات اللحام من الداخل. تعد فتحات التصريف الموضوعة عند النقاط المنخفضة الصحيحة إحدى ميزات التصميم الأساسية.