سحق المواد:العمل بالاشتراك مع بطانة المخروط المتحركة (الوشاح) لتطبيق قوى الضغط والقص على المواد (الخامات والصخور)، وتقليصها إلى حجم الجسيمات المطلوب.
حماية من التآكل:حماية الإطار العلوي من الاتصال المباشر بالمواد الكاشطة، مما يطيل عمر خدمة الإطار ويقلل تكاليف الصيانة.
التوجيه المادي:توجيه المواد عبر حجرة التكسير من خلال سطحها الداخلي المخروطي أو المتدرج، مما يضمن التوزيع الموحد والتكسير الفعال.
التحكم في حجم المنتج:يؤثر الشكل الداخلي للبطانة (على سبيل المثال، المقاطع المتوازية أو المحدبة أو المقعرة) بشكل مباشر على فجوة السحق وتوزيع حجم الجسيمات للمنتج النهائي.
جسم البطانةالهيكل الرئيسي مصنوع من حديد الزهر عالي الكروم (مثل Cr20-Cr26) أو فولاذ مارتنسيتي (مثل Cr12-Cr13)، بسمك يتراوح بين 50 و150 مم. سطحه الخارجي مُشَكَّل آليًا ليناسب الإطار العلوي، بينما يتميز سطحه الداخلي بمقاومة للتآكل.
ملف تعريف الملابس الداخلية:مصممة بأشكال هندسية محددة لتحسين كفاءة التكسير:
المقاطع المتوازية:لإنتاج جزيئات دقيقة موحدة من خلال الحفاظ على فجوة سحق ثابتة.
الأسطح المتدرجة أو المحززة:تعزيز قبضة المواد وتقليل الانزلاق، مناسب للسحق الخشن.
زاوية المخروط:عادةً ما تكون 15°–30° بالنسبة للمحور الرأسي، مما يحدد معدل تدفق المواد وتوزيع قوة السحق.
ميزات التركيب:
أخاديد ذيل السنونو:أخاديد طولية على السطح الخارجي تتزاوج مع النتوءات المقابلة على الإطار العلوي، مما يؤمن البطانة ضد القوى الدورانية.
ثقوب البراغي:فتحات محيطية بالقرب من الحواف العلوية/السفلية للمسامير التي تثبت البطانة بالإطار، مما يمنع الإزاحة المحورية.
تحديد موقع الدبابيس: نتوءات أو ثقوب صغيرة تعمل على محاذاة البطانة مع الإطار، مما يضمن وضعًا صحيحًا للملف الداخلي.
أضلاع التعزيز:أضلاع شعاعية خارجية (سمكها 10-30 ملم) تعمل على تقوية جسم البطانة، مما يقلل التشوه تحت الأحمال الصدمية.
الحافة العلوية:حافة شعاعية في الطرف العلوي تتداخل مع قادوس التغذية، مما يمنع تسرب المواد بين البطانة والإطار.
اختيار المواد:
يُفضّل استخدام الحديد الزهر عالي الكروم (Cr2OMo3) لمقاومته الممتازة للتآكل (صلابة ≥حقوق الإنسان 60) ومتانته العالية للصدمات (≥15 J/سم²). يُضبط التركيب الكيميائي ليتراوح بين 2.5% و3.5% من الكربون، و20% و26% من الكروم، و0.5% و1.0% من الموليبدينوم لتكوين كربيدات الكروم الصلبة (M7C3) في المصفوفة.
صنع الأنماط:
يُصنع نمط بالحجم الكامل باستخدام الخشب أو الرغوة أو الراتنج المطبوع بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد، مُحاكيًا الشكل الداخلي للبطانة، وسطحها الخارجي، وخصائص التركيب، وأضلاعها. تُضاف بدلات انكماش (1.5-2.5%) لمراعاة انكماش الحديد الزهر الناتج عن التبريد.
صب:
يُجهَّز قالب رمل مُلصق بالراتنج، مع وضع النمط لتشكيل السطح الخارجي للبطانة. يُشكِّل قلب رملي (مُغلَّف بطبقة مقاومة للحرارة) شكل التآكل الداخلي، مما يضمن دقة أبعاد زاوية التَّخَدُّب والأخاديد.
الذوبان والصب:
يتم صهر الحديد الزهر في فرن الحث عند درجة حرارة 1450-1500 درجة مئوية، مع التحكم الصارم في مكافئ الكربون (م = C + 0.3 (سي + P) ≤4.2٪) لتجنب عيوب الانكماش.
يتم إجراء عملية الصب عند درجة حرارة 1380-1420 درجة مئوية باستخدام مغرفة، مع معدل تدفق بطيء وثابت لملء تجويف القالب دون اضطراب، مما قد يسبب المسامية في الصب.
التبريد والرج:
يُبرَّد القالب لمدة ٢٤-٤٨ ساعة لتقليل الإجهاد الحراري، ثم يُزال الصب بالاهتزاز. تُنظَّف بقايا الرمل باستخدام تقنية التفجير بالرمل (حبيبات فولاذية G25)، مما يُحقق خشونة سطح تتراوح بين را50 و100 ميكرومتر.
المعالجة الحرارية:
التلدين بالمحلول:يتم تسخين الصب إلى 950-1050 درجة مئوية، ويترك لمدة 2-4 ساعات، ثم يتم تبريده بالهواء لإذابة الكربيدات وتوحيد الهيكل.
التهدئة:التبريد في الزيت عند درجة حرارة 250-350 درجة مئوية، يليه التبريد عند درجة حرارة 200-250 درجة مئوية لتحويل المصفوفة إلى مارتنسيت، والحصول على صلابة حقوق الإنسان 60-65 مع الحفاظ على الصلابة.
التشغيل الخشن:
تُركَّب بطانة الصب على مخرطة عمودية التحكم الرقمي بالكمبيوتر لتصنيع السطح الخارجي، والشفة العلوية، ومواقع فتحات البراغي، مع ترك مسافة تشطيب تتراوح بين 1 و2 مم. يتم التحكم في الأبعاد الرئيسية (مثل القطر الخارجي، وزاوية التدرج) عند ±0.5 مم.
تصنيع ميزات التركيب:
يتم طحن أخاديد ذيل السنونو في السطح الخارجي باستخدام آلة طحن التحكم الرقمي بالكمبيوتر، مع التسامح في العمق (±0.1 مم) والتباعد الموحد لضمان ملاءمة محكمة مع نتوءات الإطار.
يتم حفر ثقوب البراغي وتثبيتها وفقًا لتفاوت الفئة 6H، مع دقة موضعية (±0.2 مم) بالنسبة لمحور البطانة، مما يمنع تركيز إجهاد البراغي.
تصنيع الملف الشخصي الداخلي:
يُصقل السطح الداخلي المقاوم للتآكل ليصبح بالشكل التقريبي، ثم يُصقل باستخدام آلة سنفرة التحكم الرقمي بالكمبيوتر مزودة بأداة تحديد محيط. يتم التحكم في خشونة السطح إلى را3.2 ميكرومتر لتحسين تدفق المواد وتقليل التآكل.
يتم التحقق من زاوية التفتق باستخدام ماسح ضوئي ليزري، والتأكد من أنها تتطابق مع التصميم (التسامح ± 0.1 درجة) للحفاظ على فجوة السحق الصحيحة مع المخروط المتحرك.
معالجة السطح:
تم طلاء السطح الخارجي (المتوافق مع الإطار) بطلاء مضاد للصدأ لمنع التآكل أثناء التخزين.
يمكن تعريض سطح التآكل الداخلي لعملية قذف بالرصاص (باستخدام طلقات فولاذية بحجم 0.3-0.8 مم) لتحفيز الضغط، مما يحسن مقاومة التعب.
اختبار المواد:
يؤكد تحليل التركيب الكيميائي (قياس الطيف) أن الحديد الزهر يلبي المعايير (على سبيل المثال، Cr20Mo3: كر 20-23٪، C 2.8-3.2٪).
يتحقق التحليل المعدني من توزيع كربيدات الكروم (الكسر الحجمي ≥ 30٪) وبنية المصفوفة (مارتنسيت مع ≤ 5٪ بيرليت).
اختبار الخواص الميكانيكية:
يضمن اختبار الصلابة (روكويل) أن السطح الداخلي يتمتع بصلابة ≥حقوق الإنسان 60؛ ويتم فحص صلابة القلب لتأكيد المعالجة الحرارية الموحدة (≤حقوق الإنسان 55 للصلابة).
يقيس اختبار التأثير (شاربي V-الشق) الصلابة في درجة حرارة الغرفة، ويتطلب ≥12 J/سم² لمقاومة الكسر تحت التأثير.
فحوصات دقة الأبعاد:
تقوم آلة القياس الإحداثية (آلة قياس الإحداثيات) بفحص الأبعاد الرئيسية: القطر الخارجي (±0.2 مم)، والملف الداخلي (±0.1 مم انحراف عن نموذج كاد)، وزاوية المخروط (±0.1 درجة).
يتحقق مقياس القالب من أن ملف التآكل الداخلي يتطابق مع التصميم، مما يضمن فجوة السحق المناسبة مع المخروط المتحرك.
الاختبار غير المدمر (الفحص غير المدمر):
يكتشف الاختبار بالموجات فوق الصوتية (جامعة تكساس) العيوب الداخلية (على سبيل المثال، مسام الانكماش، والشقوق) في جسم البطانة، مع حد حجم يبلغ φ3 مم.
يتحقق اختبار الجسيمات المغناطيسية (إم بي تي) من وجود شقوق سطحية في أخاديد ذيل السنونو وثقوب البراغي، مع أي شق يبلغ طوله 0.2 مم مما يؤدي إلى الرفض.
اختبار أداء التآكل:
يقيس اختبار التآكل المتسارع باستخدام جهاز عجلة الرمل الجاف/المطاط (ASTM G65) فقدان الوزن، حيث تتطلب بطانات Cr20 ≤0.5 جم/1000 دورة.
يتم اختبار المقعد عن طريق تثبيت البطانة باستخدام مخروط متحرك، مما يؤدي إلى سحق 10 أطنان من الخام القياسي؛ ويظهر الفحص اللاحق للاختبار تآكلًا موحدًا بدون تقطيع أو تقشير.