الدعم الهيكلي:يوفر غطاء وبطانة الوعاء (بطانة المخروط الثابتة) إطارًا مستقرًا لتحمل قوى السحق العالية (حتى آلاف الكيلو نيوتن) التي يتم إنشاؤها أثناء التشغيل.
تشكيل غرفة السحق:تعمل بالاشتراك مع الوشاح لتشكيل تجويف السحق الحلقي، حيث يتم ضغط المواد وتكسيرها بين بطانة الوعاء الثابتة والوشاح الدوار.
توزيع الحمل:نقل الأحمال المحورية والشعاعية من عملية التكسير إلى إطار قاعدة الكسارة، مما يقلل من تركيز الإجهاد على المكونات الحرجة مثل العمود الرئيسي والمحامل.
احتواء المواد:منع المواد المسحوقة من الانسكاب خارج حجرة السحق، مما يضمن تدفق المواد بكفاءة عبر فتحة التفريغ.
جسم الوعاءالهيكل الرئيسي، بسمك جدار يتراوح بين 80 و200 مم، مصنوع من الفولاذ المصبوب (مثل ZG35CrMo) أو الفولاذ الملحوم منخفض السبائك (مثل Q355B). قد يحتوي سطحه الخارجي على أضلاع تقوية، بينما يُصنع سطحه الداخلي لاستيعاب بطانة الوعاء.
واجهة تركيب بطانة الوعاء:
أخاديد ذيل السنونو:أخاديد طولية أو محيطية على السطح الداخلي تتزاوج مع النتوءات المقابلة على بطانة الوعاء، مما يؤمنها ضد القوى الدورانية أثناء السحق.
شفة التثبيت:حافة شعاعية في الجزء العلوي من الوعاء مع فتحات براغي لتثبيت بطانة الوعاء، مما يضمن بقائها ثابتة تحت الأحمال الصدمية.
واجهة آلية التعديل:
السطح الخارجي الملولب:تتميز العديد من الأوعية بخيوط شبه منحرفة خارجية تتفاعل مع حلقة التعديل، مما يسمح بالتعديل الرأسي للوعاء لتعديل فجوة السحق (وبالتالي حجم المنتج).
فتحات الدليل:أخاديد خطية على السطح الخارجي تتوافق مع دبابيس التوجيه الموجودة على الإطار العلوي، مما يمنع دوران الوعاء أثناء ضبط الفجوة.
تقوية الأضلاع:أضلاع شعاعية أو محورية (سمكها 20-50 مم) موزعة على السطح الخارجي لتعزيز الصلابة، مما يقلل الانحراف تحت الحمل إلى ≤0.5 مم عند أقصى ضغط تشغيل.
فتح التفريغ:مخرج دائري أو مستطيل في أسفل الوعاء، يتم تحديد حجمه للتحكم في الحد الأقصى لحجم المنتج وتسهيل تدفق المواد إلى ناقل التفريغ.
منافذ التشحيم والتفتيش:فتحات أو قنوات صغيرة لتوصيل مواد التشحيم إلى واجهة خيط التعديل وللفحص البصري لحالة تآكل بطانة الوعاء.
اختيار المواد:
يُفضل استخدام الفولاذ المصبوب عالي القوة (ZG35CrMo) نظرًا لقوته الممتازة في الشد (≥ 700 ميجا باسكال)، ومتانته في مواجهة الصدمات (≥ 35 J/سم²)، وقابليته للحام، مما يجعله مناسبًا لتطبيقات الأحمال الثقيلة.
صنع الأنماط:
يُصنع نمط بالحجم الكامل باستخدام رغوة البولي يوريثان أو الخشب، مُحاكيًا الشكل الخارجي للوعاء، والتجويف الداخلي، والأضلاع، والخيوط (بشكل مُبسط)، وتفاصيل الحافة. تُضاف بدلات انكماش (1.5-2.5%)، مع زيادة هذه البدلات للأجزاء ذات الجدران السميكة.
يتضمن النمط أنوية داخلية لتشكيل التجويف المجوف وأخاديد التثبيت، مما يضمن علاقات أبعادية دقيقة بين الميزات.
صب:
يُحضَّر قالب رمل مُلصق بالراتنج، مع وضع النمط في منطقة السحب (النصف السفلي من القالب) وتشكيل الجزء العلوي (الجزء العلوي) فوقه. تُدخل أنوية رملية لإنشاء التجويف الداخلي والأضلاع، مع محاذاة دقيقة لضمان اتساق سمك الجدار (التفاوت ±3 مم).
الذوبان والصب:
يتم صهر الفولاذ المصبوب في فرن القوس الكهربائي عند درجة حرارة تتراوح بين 1520 و1560 درجة مئوية، مع التحكم في التركيب الكيميائي إلى 0.32-0.40% كربون، و0.8-1.1% كروم، و0.15-0.25% مولينيوم لتحقيق التوازن بين القوة والمتانة.
يتم إجراء عملية الصب باستخدام مغرفة صب سفلية، بمعدل تدفق متحكم به (50-100 كجم/ثانية) لملء تجويف القالب دون اضطراب، مما يقلل من المسامية ويضمن ملء الأضلاع الرقيقة بالكامل.
التبريد والمعالجة الحرارية:
يُبرَّد الصب في القالب لمدة 72-120 ساعة لتقليل الإجهاد الحراري، ثم يُزال بالرجّ. تُزيل عملية التفجير بالرمل (بحبيبات فولاذية G18) بقايا الرمل، مما يُحقق خشونة سطح تتراوح بين 50 و100 ميكرومتر.
تطبيع:التسخين إلى 850-900 درجة مئوية لمدة 4-6 ساعات، يليه التبريد بالهواء لتحسين بنية الحبوب.
التلطيف:التسخين إلى 600-650 درجة مئوية لمدة 3-5 ساعات لتقليل الصلابة إلى 180-230 HBW، مما يحسن قابلية التصنيع مع الحفاظ على القوة.
التشغيل الخشن:
يُركَّب وعاء الصب على مخرطة عمودية التحكم الرقمي بالكمبيوتر لتصنيع السطح الخارجي، والشفة العلوية، وفتحة التفريغ السفلية، مع ترك مساحة تشطيب تتراوح بين 5 و8 مم. الأبعاد الرئيسية (القطر الخارجي، الارتفاع) مُتحكَّم فيها عند ±1 مم.
تشغيل الخيوط والتوجيه:
تُقطع الخيوط شبه المنحرفة الخارجية (للتعديل) بشكل تقريبي باستخدام آلة طحن خيوط التحكم الرقمي بالكمبيوتر، مع وجود هامش تشطيب يتراوح بين 0.5 و1 مم. تُفحص معلمات الخيوط (الخطوة، والطول، والشكل) لضمان توافقها مع حلقة التعديل.
يتم طحن فتحات التوجيه في السطح الخارجي باستخدام آلة طحن التحكم الرقمي بالكمبيوتر، مع عمق (10-20 ملم) وعرض (15-30 ملم) مع تفاوتات ±0.1 ملم لتتوافق مع دبابيس التوجيه للإطار العلوي.
تشغيل السطح الداخلي وواجهة التركيب:
يتم معالجة السطح الداخلي (المتزاوج مع بطانة الوعاء) للحصول على خشونة سطح تبلغ را3.2 ميكرومتر وتسامح زاوية مدببة تبلغ ±0.1 درجة، مما يضمن الملاءمة المناسبة مع بطانة الوعاء.
يتم تشكيل أخاديد ذيل السنونو بدقة في السطح الداخلي باستخدام آلة التثقيب التحكم الرقمي بالكمبيوتر، مع التحكم في الأبعاد (العمق، العرض) إلى ±0.05 ملم للاحتفاظ بالبطانة بشكل آمن.
تشغيل الحواف وفتحات البراغي:
يتم تصنيع الحافة العلوية المشبكية لتكون مسطحة (≤0.05 مم/م) وعمودية على محور الوعاء (≤0.1 مم/100 مم) باستخدام آلة الطحن التحكم الرقمي بالكمبيوتر.
يتم حفر ثقوب البراغي وتثبيتها وفقًا لتفاوت الفئة 6H، مع دقة موضعية (±0.2 مم) بالنسبة لخط وسط الحافة لضمان قوة تثبيت موحدة على بطانة الوعاء.
معالجة السطح:
تم طلاء السطح الخارجي بطبقة أساسية من الإيبوكسي وطبقة علوية من البولي يوريثين (سمك إجمالي 100-150 ميكرومتر) لمقاومة التآكل في بيئات التعدين القاسية.
يتم معالجة الأسطح الملولبة بمركب مضاد للتآكل لتسهيل التعديل السلس ومنع التآكل.
اختبار المواد:
يؤكد تحليل التركيب الكيميائي (عبر مطيافية الانبعاث البصري) أن الفولاذ المصبوب يلبي المواصفات (على سبيل المثال، ZG35CrMo: C 0.32–0.40%، كر 0.8–1.1%).
يؤكد اختبار الشد على عينات الصب قوة الشد ≥ 700 ميجا باسكال والاستطالة ≥ 15٪.
فحوصات دقة الأبعاد:
تقوم آلة القياس الإحداثية (آلة قياس الإحداثيات) بفحص الأبعاد الحرجة: القطر الخارجي (±0.5 مم)، وزاوية التفتق الداخلية (±0.1 درجة)، ومعلمات الخيط، وتسطيح الحافة.
يتحقق الماسح الضوئي بالليزر من الملف الشخصي الإجمالي، مما يضمن التوافق مع نموذج كاد ثلاثي الأبعاد.
اختبار سلامة البنية التحتية:
يتم إجراء اختبار الموجات فوق الصوتية (جامعة تكساس) على جسم الوعاء والأضلاع للكشف عن العيوب الداخلية (على سبيل المثال، يتم رفض مسام الانكماش >φ5 مم).
يتحقق اختبار الجسيمات المغناطيسية (إم بي تي) من وجود شقوق سطحية في مناطق الضغط العالي (جذور الخيوط، حواف الشفة)، مع وجود أي عيوب خطية سسسسس1 مم مما يؤدي إلى الرفض.
اختبار الأداء الميكانيكي:
يضمن اختبار الصلابة (برينيل) أن الوعاء يتمتع بصلابة تتراوح بين 180-230 HBW، مما يحقق التوازن بين القوة والقدرة على التصنيع.
يتضمن اختبار الحمل تطبيق 120% من قوة السحق المقدرة عبر مكابس هيدروليكية، مع إظهار الفحص اللاحق للاختبار عدم وجود تشوه دائم (الانحراف ≤ 0.3 مم).
التجميع والاختبار الوظيفي:
يؤكد التركيب التجريبي مع بطانة الوعاء وحلقة التعديل المحاذاة الصحيحة: حيث تستقر البطانة بشكل آمن في أخاديد ذيل السنونو، وتدور حلقة التعديل بسلاسة دون أي ارتباط.
يتم قياس فتحة التفريغ للتأكد من أنها تتطابق مع حجم التصميم (التسامح ± 2 مم)، والتحقق من تدفق المواد بشكل صحيح.