نقل الحمل: ينقل قوة الدوران من الجلبة اللامركزية إلى المخروط المتحرك، مما يضمن حركة متزامنة أثناء التكسير. كما يوزع الأحمال المحورية من المخروط المتحرك إلى العمود الرئيسي، مما يمنع تركيز الإجهاد عند نقطة الوصل.
تعويض المحاذاة:السماح بحدوث عدم محاذاة طفيفة بين العمود الرئيسي والمخروط المتحرك (حتى 0.1 مم) بسبب التحملات التصنيعية أو التآكل التشغيلي، مما يقلل الاهتزاز ويطيل عمر المكونات.
حماية من التآكل:يعمل كوسيط قابل للاستبدال لحماية العمود الرئيسي والمخروط المتحرك من الاتصال المباشر، مما يقلل من التآكل على هذه المكونات عالية التكلفة.
تسهيل التجمع:تبسيط عملية تركيب واستبدال المخروط المتحرك من خلال توفير واجهة اتصال موحدة، مما يقلل من وقت الصيانة.
جسم الحلقة: قطعة واحدة من الفولاذ السبائكي عالي القوة (مثل 40CrNiMoA) أو الفولاذ متوسط الكربون (45#)، بقطر خارجي يتراوح بين 300 و1200 مم. يتراوح سمك الجدار بين 20 و50 مم، مع سطح داخلي مدبب يتناسب مع العمود الرئيسي.
السطح الداخلي المدببسطح مخروطي دقيق التجهيز (بنسبة تدرج من ١:١٠ إلى ١:٢٠) يتوافق مع الطرف المدبب للعمود الرئيسي، مما يضمن تداخلًا محكمًا (٠.٠٢-٠.٠٥ مم) لنقل عزم الدوران دون انزلاق. خشونة السطح تتراوح بين ٠.٨ و١.٦ ميكرومتر.
الخيوط الخارجية/الحافة:قسم ملولب خارجيًا أو شفة شعاعية في الطرف العلوي تتصل بالمخروط المتحرك، مع فئة الخيط 6g أو تسطيح الشفة (≤0.05 مم/م) للتثبيت الآمن.
فتحة المفتاح/مقعد المفتاحفتحة أو تجويف طولي على السطح الداخلي يتسع لمفتاح، مما يُحسّن نقل عزم الدوران بين حلقة المحول والعمود الرئيسي. تتوافق أبعاد فتحة المفتاح مع معيار ايزو 4156 (على سبيل المثال، تفاوت العرض H9).
أخاديد التشحيم:أخاديد محيطية على السطح الداخلي المخروطي تعمل على توزيع مواد التشحيم أثناء التجميع/التفكيك، مما يقلل الاحتكاك عند تركيب الحلقة أو إزالتها.
كتف:خطوة شعاعية في الطرف السفلي تحد من الحركة المحورية، مما يضمن تثبيت حلقة الوصلة بشكل صحيح على العمود الرئيسي. يتميز الكتف بتسامح عمودي (≤ 0.03 مم/100 مم) بالنسبة للتدوير الداخلي.
تحديد الأخاديد:تجاويف صغيرة أو علامات محفورة بالليزر تشير إلى الاتجاه أو الوزن للتجميع المتوازن، وهو أمر بالغ الأهمية للتشغيل عالي السرعة.
اختيار المواد:
سبائك الفولاذ (40CrNiMoA): مُفضّل للكسارات الكبيرة، حيث يُوفّر قوة شد ≥ 980 ميجا باسكال، ومقاومة خضوع ≥ 835 ميجا باسكال، ومتانة صدمات ≥ 60 جول/سم². التركيب الكيميائي: كربون 0.37-0.44%، كروم 0.6-0.9%، نيكل 1.2-1.6%، مولينيوم 0.15-0.25%.
الفولاذ متوسط الكربون (45#):تستخدم للحلقات الأصغر، بقوة شد ≥ 600 ميجا باسكال وقوة خضوع ≥ 355 ميجا باسكال.
التشكيل:
يتم تسخين كتلة الفولاذ إلى 1150-1200 درجة مئوية ويتم تشكيلها في شكل أسطواني أو مخروطي باستخدام الطرق بالقالب المفتوح، مما يؤدي إلى تحسين بنية الحبوب وتحسين الخصائص الميكانيكية.
تؤدي عمليات التكسير والثقب إلى إنشاء المركز المجوف، مع تشكيل خشن للقطر الخارجي والتدريج.
المعالجة الحرارية:
التبريد والتهدئة:يتم تسخين القطع المزورة إلى 820-860 درجة مئوية، ثم يتم تبريدها في الزيت، ثم يتم تلطيفها عند 500-600 درجة مئوية لمدة 4-6 ساعات لتحقيق صلابة حقوق الإنسان 28-35، مع موازنة القوة وقابلية التصنيع.
تخفيف التوتر:بعد التشغيل الخشن، تعمل عملية التلدين على درجة حرارة منخفضة (300-350 درجة مئوية لمدة ساعتين) على تخفيف الضغوط المتبقية من التشكيل والتشغيل.
الصب (للحلقات الصغيرة):
يُستخدم الصب الرملي باستخدام قوالب مُلصقة بالراتنج لإنتاج كميات قليلة. يُسكب الفولاذ المنصهر عند درجة حرارة تتراوح بين 1500 و1550 درجة مئوية، يليه تطبيع لتحسين البنية الدقيقة.
التشغيل الخشن:
يتم تثبيت القطعة المزورة أو المصبوبة على مخرطة التحكم الرقمي بالكمبيوتر لتصنيع القطر الخارجي، والتدرج الداخلي (ترك بدل 1-2 مم)، والكتف، مع التسامح البعدي (±0.5 مم).
التصنيع الدقيق:
السطح الداخلي المدبب: تم الطحن باستخدام آلة تجليخ التحكم الرقمي بالكمبيوتر لتحقيق نسبة التجليخ المحددة (التفاوت ±0.01 مم/م) وخشونة السطح را0.8 ميكرومتر. يتم التحكم في الاستدارة لتكون ≤0.01 مم.
الخيوط الخارجية/الحافة:يتم قطع الخيوط باستخدام مخرطة خيوط التحكم الرقمي بالكمبيوتر (التسامح 6 جرام)، بينما يتم طحن الحواف حتى تصبح مسطحة (≤0.05 مم / م) وعمودية (≤0.03 مم / 100 مم).
مفتاح:تم طحنه باستخدام آلة طحن التحكم الرقمي بالكمبيوتر مع تفاوت في العرض H9 وتفاوت في العمق (±0.1 مم)، مما يضمن ملاءمة المفتاح بشكل صحيح.
تشغيل أخدود التشحيم:
يتم تحويل الأخاديد أو طحنها في الشكل المخروطي الداخلي بعمق دقيق (0.5-1 مم) ومسافة (50-100 مم)، مما يسهل توزيع مواد التشحيم.
معالجة السطح:
يُصقل السطح الخارجي بالرمل لإزالة الترسبات، ثم يُطلى بزيت أو طلاء مضاد للصدأ. ويمكن طلاء السطح الداخلي المدبب بالفوسفات لتحسين التزليق أثناء التجميع.
اختبار المواد:
يتحقق تحليل التركيب الكيميائي (قياس الطيف) من توافق السبائك (على سبيل المثال، 40CrNiMoA).
تؤكد اختبارات الشد والصدمة على العينات المزورة الخصائص الميكانيكية (قوة الشد ≥ 980 ميجا باسكال، طاقة التأثير ≥ 60 جول).
فحوصات دقة الأبعاد:
تقوم آلة القياس الإحداثية (آلة قياس الإحداثيات) بفحص نسبة التفتق، والأقطار الداخلية / الخارجية، وأبعاد المفتاح، لضمان الامتثال للتسامحات.
يتحقق مقياس التدرج ومؤشر القرص من مطابقة التدرج الداخلي لمواصفات التصميم.
الاختبار غير المدمر (الفحص غير المدمر):
يكشف الاختبار بالموجات فوق الصوتية (جامعة تكساس) عن العيوب الداخلية في جسم الحلقة، مع رفض أي شقوق أو شوائب >φ2 مم.
يتحقق اختبار الجسيمات المغناطيسية (إم بي تي) من وجود شقوق سطحية في الخيوط، والمفاتيح، والأكتاف، مع وجود عيوب خطية سسسسسس0.5 مم مما يؤدي إلى الرفض.
اختبار الأداء الميكانيكي:
اختبار عزم الدوران:يتم تجميع الحلقة باستخدام عمود اختبار وتعريضها لعزم دوران قدره 120% من الاسمي، مع عدم السماح بالانزلاق أو التشوه.
اختبار التعب:تخضع العينات لتحميل دوري (10⁶ دورة) بنسبة 70٪ من قوة الخضوع لضمان مقاومة فشل التعب.
التحقق من صحة التجميع:
يؤكد التجميع التجريبي باستخدام عمود رئيسي ومخروط متحرك الملاءمة المناسبة: حيث تستقر الحلقة بشكل كامل دون أي رابط، كما يكون نقل عزم الدوران سلسًا تحت الأحمال الاختبارية.