نشیمنگاه صفحه ضامن، یک جزء کلیدی تحمل بار در سنگ شکن های فکی است که صفحه ضامن را در دیواره عقب قاب و قسمت پایینی فک نوسانی پشتیبانی می کند تا نیروهای خردایش را منتقل کند و نوسان فک نوسانی را ممکن سازد. این نشیمنگاه شامل یک بدنه پایه با مقاومت بالا (ZG35CrMo/HT350)، یک سطح تماس (مقعر کروی یا شیار مسطح) مطابق با صفحه ضامن و سازه های ثابت کننده (پیچ و مهره، پین های موقعیت یاب) با دنده های تقویت کننده برای استحکام است.
تولید شامل ریخته‌گری ماسه‌ای رزین (ریخته‌گری در دمای ۱۴۸۰ تا ۱۵۲۰ درجه سانتیگراد) و به دنبال آن عملیات حرارتی آزادسازی تنش، با ماشینکاری دقیق سطح تماس (صاف بودن ≤۰.۱ میلی‌متر/۱۰۰ میلی‌متر) و سوراخ‌های مونتاژ است. کنترل کیفیت شامل تن/دانشگاه یو تی برای بررسی عیوب، آزمایش سختی (≥۲۰۰ اچ بی دبلیو) و آزمایش‌های بارگذاری برای اطمینان از تغییر شکل ≤۰.۱ میلی‌متر تحت بار نامی ۱.۲ برابر است.
با طول عمر مفید ۲ تا ۳ سال، از طریق کنترل دقیق فرآیند، انتقال پایدار نیرو و ایمنی تجهیزات را تضمین می‌کند.
مقدمه‌ای مفصل بر قطعه نشیمنگاه صفحه ضامن‌دار سنگ‌شکن‌های فکی
نشیمنگاه صفحه ضامن‌دار یک جزء حیاتی تحمل بار در سنگ‌شکن‌های فکی است که برای نصب و پشتیبانی از صفحه ضامن‌دار طراحی شده است. این قطعه به ترتیب روی دیواره پشتی قاب و قسمت پایینی فک متحرک قرار می‌گیرد. این قطعه از طریق تماس با انتهای کروی یا صاف صفحه ضامن‌دار، نیروی خردکننده را از فک متحرک نوسانی به قاب ثابت منتقل می‌کند، در حالی که با صفحه ضامن‌دار برای فعال کردن حرکت رفت و برگشتی فک متحرک همکاری می‌کند. استحکام ساختاری و دقت مونتاژ آن مستقیماً بر کارایی انتقال نیروی خردکننده و پایداری عملکرد تجهیزات تأثیر می‌گذارد و به عنوان یک جزء کمکی اصلی برای تضمین عملکرد محافظت در برابر اضافه بار سنگ‌شکن (شکستن صفحه ضامن‌دار برای کاهش بار) عمل می‌کند.
I. ترکیب و ساختار نشیمنگاه صفحه ضامن
طراحی نشیمنگاه صفحه ضامن باید با شکل انتهای صفحه ضامن (تماس کروی یا تخت) مطابقت داشته باشد و با الزامات بار مدل‌های مختلف ماشین سازگار باشد. اجزای اصلی و ویژگی‌های ساختاری آن به شرح زیر است:
بدنه پایه بخش تحمل بار هسته، به صفحه ضامن قاب ددد صندلی (که روی دیواره پشتی قاب ثابت شده است) و صفحه ضامن فک نوسان ددد صندلی (که در قسمت پایینی فک نوسان ادغام شده است) تقسیم می‌شود. برای سنگ‌شکن‌های کوچک و متوسط، بدنه پایه عمدتاً یک سازه اصلی است که به صورت یکپارچه با قاب/فک نوسان ریخته‌گری شده است. برای ماشین‌های بزرگ، یک طراحی شکاف‌دار (که از طریق پیچ به قاب/فک نوسان متصل می‌شود) اتخاذ می‌شود. بدنه پایه از فولاد ریخته‌گری شده با استحکام بالا (ZG35CrMo) یا چدن مقاوم در برابر سایش (HT350) با سختی سطحی ≥200 اچ بی دبلیو ساخته شده است تا در برابر ضربه و اکستروژن از صفحه ضامن مقاومت کند.
سطح کار تماسی ناحیه بحرانی در تماس با انتهای صفحه ضامن، که بر اساس نوع صفحه ضامن طراحی شده است:
مقعر کروی: با انتهای کروی صفحه ضامن مطابقت دارد. شعاع انحنای مقعر 坑 0.5 تا 1 میلی‌متر بزرگتر از سطح کروی صفحه ضامن است و سطح تماس ≥70٪ را برای کاهش تمرکز تنش موضعی تضمین می‌کند.
شیار تخت: با انتهای صاف صفحه ضامن مطابقت دارد. عمق شیار ۵ تا ۱۰ میلی‌متر است و سطح زیرین به یک آستر مقاوم در برابر سایش (فولاد منگنز بالا) مجهز شده است تا مقاومت در برابر سایش را افزایش دهد. زبری سطح کار باید ≤Ra12.5 میکرومتر باشد تا از سایش زودرس انتهای صفحه ضامن به دلیل زبری سطح جلوگیری شود.
ساختار موقعیت‌یابی و تثبیت
نشیمنگاه‌های صفحه ضامن دو تکه دارای لبه‌های فلنجی هستند که از طریق ۸ تا ۱۲ پیچ با مقاومت بالا (M20-M36، درجه ۸.۸) به قاب/فک گردان متصل می‌شوند. سوراخ‌های پیچ به طور مساوی توزیع شده‌اند (فاصله ۱۰۰ تا ۲۰۰ میلی‌متر)، و قطر آنها ۱ تا ۲ میلی‌متر بزرگتر از قطر پیچ است تا امکان تنظیم جزئی موقعیت فراهم شود.
قسمت پایین یا کنار بدنه پایه مجهز به سوراخ‌های پین موقعیت‌یابی (با قطر 20 تا 50 میلی‌متر) است که با پین‌های موقعیت‌یابی روی قاب/فک گردان همکاری می‌کنند تا انحراف موقعیت‌یابی را به ≤0.1 میلی‌متر محدود کنند و هم‌ترازی با صفحه ضامن را تضمین کنند.
تقویت دنده‌ها و سازه‌های کاهش وزن تقویت‌کننده‌های شعاعی یا شبکه‌ای شکل (با ضخامت ۱۰ تا ۲۰ میلی‌متر) در ناحیه غیر تماسی بدنه پایه طراحی می‌شوند که ارتفاع آنها ۱/۳ تا ۱/۲ ضخامت بدنه پایه است تا استحکام کلی افزایش یابد. نشیمنگاه‌های صفحه‌ای ضامن‌دار بزرگ ممکن است دارای سوراخ‌های کاهش وزن (با قطر ۵۰ تا ۱۰۰ میلی‌متر) در ناحیه داخلی بدون بار باشند که باعث کاهش وزن بدون کاهش استحکام سازه می‌شود.
کانال‌های روانکاری (در برخی مدل‌ها) برای نشیمنگاه‌های صفحه ضامن با تماس کروی، سوراخ‌های روانکاری φ6–φ10 میلی‌متر در لبه سطح کار حفر می‌شوند که به مدار روغن داخل قاب متصل هستند. گریس پایه لیتیوم (NLGI 2) به طور منظم تزریق می‌شود تا اصطکاک و سایش بین صفحه ضامن و نشیمنگاه کاهش یابد.
دوم. فرآیند ریخته‌گری نشیمنگاه صفحه ضامن‌دار
نشیمنگاه صفحه ضامن باید در برابر بارهای ضربه‌ای با فرکانس بالا مقاومت کند، بنابراین فرآیند ریخته‌گری باید فشردگی مواد و کیفیت داخلی را تضمین کند. فرآیند خاص به شرح زیر است:
آماده سازی قالب و ماسه
ریخته‌گری ماسه رزینی (اندازه کوچک و متوسط) یا ریخته‌گری ماسه سیلیکات سدیم (اندازه بزرگ) استفاده می‌شود. الگوهای چوبی یا فومی بر اساس مدل‌های سه‌بعدی ساخته می‌شوند و شکل سطح کار، سوراخ‌های پیچ و سازه‌های دنده تقویت‌کننده را به طور دقیق تکرار می‌کنند، با در نظر گرفتن ۳ تا ۵ میلی‌متر فاصله ماشینکاری (میزان انقباض فولاد ریخته‌گری ۲ تا ۲.۵ درصد است).
قالب ماسه‌ای برای سطح کار، سخت‌کاری سطحی شده (پوشش داده شده با پوشش پودری زیرکن) با ضخامت پوشش ۰.۵ تا ۱ میلی‌متر است تا از چسبندگی ماسه در حین ریختن، که بر کیفیت سطح تأثیر می‌گذارد، جلوگیری شود.
ذوب و ریختن
ذوب فولاد ریخته‌گری: فولاد قراضه کم فسفر و کم گوگرد (P ≤0.03%, S ≤0.02%) انتخاب شده و در کوره قوس الکتریکی تا دمای 1550-1600 درجه سانتیگراد حرارت داده می‌شود. فروسیلیکون و فرومنگنز برای اکسیداسیون اضافه می‌شوند و ترکیب شیمیایی تنظیم می‌شود (ZG35CrMo حاوی 0.8-1.1% کروم و 0.2-0.3% مولیبدن است) تا خواص مکانیکی (استحکام کششی ≥600 مگاپاسکال) تضمین شود.
ریختن: از سیستم ریختن از کف با دمای ریختن ۱۴۸۰ تا ۱۵۲۰ درجه سانتیگراد استفاده می‌شود. نشیمنگاه‌های صفحه‌ای بزرگ در ۲ تا ۳ مرحله (با فاصله ۳۰ تا ۶۰ ثانیه) ریخته می‌شوند تا از بسته شدن سرد یا حفره‌های انقباضی جلوگیری شود. زمان ریختن ۵ تا ۱۵ دقیقه (بسته به وزن) کنترل می‌شود تا از پر شدن کامل فلز مذاب اطمینان حاصل شود.
لرزش و عملیات حرارتی
قطعه ریخته‌گری شده پس از خنک شدن تا زیر ۳۰۰ درجه سانتیگراد، تکانده می‌شود. برآمدگی‌ها (با برش شعله‌ای یا برش مکانیکی) برداشته می‌شوند و تیغه‌ها همسطح با سطح سنگ‌زنی می‌شوند.
آنیل تنش‌زدایی: تا دمای ۶۰۰ تا ۶۵۰ درجه سانتیگراد گرم می‌شود، به مدت ۴ تا ۶ ساعت در این دما نگه داشته می‌شود، سپس در کوره تا دمای ۲۰۰ درجه سانتیگراد خنک می‌شود و در هوا خنک می‌شود تا تنش ریخته‌گری (تنش پسماند ≤۱۵۰ مگاپاسکال) از بین برود و از تغییر شکل پس از ماشینکاری جلوگیری شود.
سوم. فرآیند ماشینکاری نشیمنگاه صفحه ضامن
ماشینکاری نشیمنگاه صفحه ضامن باید دقت سطح کار و تناسب مونتاژ را تضمین کند. فرآیند خاص به شرح زیر است:
ماشینکاری خشن
با استفاده از سطح غیرکاری به عنوان مرجع، سطح فلنج و دیواره بدنه پایه توسط دستگاه فرز دروازه‌ای خشن‌کاری می‌شوند و ۱ تا ۲ میلی‌متر جای خالی برای پرداخت نهایی باقی می‌ماند. صافی سطح فلنج ≤۱ میلی‌متر بر متر و عمود بودن بر دیواره ≤۰.۵ میلی‌متر بر ۱۰۰ میلی‌متر است.
سوراخ‌های پیچ طبق نقشه با دستگاه حفاری شعاعی و با عمق ۵ تا ۱۰ میلی‌متر بیشتر از طول پیچ ایجاد می‌شوند. پس از سوراخکاری، دقت رزوه به درجه ۶H می‌رسد تا اتصال محکم پیچ تضمین شود.
تکمیل سطح کار
ماشینکاری مقعر کروی: از یک دستگاه فرز و سوراخکاری سی ان سی با تیغه فرز کروی برای فرزکاری طبق شعاع انحنای تنظیم شده استفاده می‌شود. پس از ماشینکاری، انحنا با یک شابلون (انحراف ≤0.5 میلی‌متر) بررسی می‌شود و سپس با یک چرخ سنگ‌زنی (زبری را6.3 میکرومتر) سنگ‌زنی دقیق انجام می‌شود.
ماشینکاری شیار تخت: سطح زیرین شیار با دستگاه فرز افقی فرزکاری نهایی می‌شود تا از صافی ≤0.1 میلی‌متر/100 میلی‌متر و توازی با سطح فلنج ≤0.2 میلی‌متر/100 میلی‌متر اطمینان حاصل شود. سپس، یک آستر مقاوم در برابر سایش (با پیچ‌های تخت ثابت می‌شود، به طوری که سطح آستر با سطح شیار همسطح باشد) تعبیه می‌شود.
سوراخ‌های مونتاژ و ماشینکاری کمکی
سوراخ‌های پین موقعیت‌یابی با همکاری فک قاب/چرخش، با استفاده از اتصال انتقالی H7/m6 سوراخکاری و برقوکاری می‌شوند تا از تلرانس موقعیتی بین سوراخ‌های پین و سوراخ‌های پیچ ≤0.3 میلی‌متر اطمینان حاصل شود.
پخ‌زنی و پلیسه‌گیری: تمام لبه‌ها گرد شده‌اند (R2-R3) و سوراخ‌های پیچ‌ها پخ‌دار شده‌اند (1×45°) تا از خراشیدن اپراتورها یا آب‌بندها در حین مونتاژ جلوگیری شود.
چهارم. فرآیند کنترل کیفیت نشیمنگاه صفحه ضامن
کنترل کیفیت ریخته‌گری
بازرسی چشمی: بازرسی چشمی ۱۰۰٪ برای اطمینان از عدم وجود ترک، حفره‌های انقباضی یا ریختن ناکافی انجام می‌شود. نواحی بحرانی (اطراف سطح کار) تحت آزمایش ذرات مغناطیسی (تن) قرار می‌گیرند تا ترک‌های سطحی بررسی شوند.
کیفیت داخلی: نشیمنگاه‌های صفحه‌ای ضامن‌دار بزرگ تحت آزمایش اولتراسونیک (دانشگاه یو تی) قرار می‌گیرند. ناحیه مرکزی (20 میلی‌متر زیر سطح کار) باید عاری از منافذ یا ناخالصی‌هایی با قطر معادل ≥φ3 میلی‌متر باشد.
بازرسی مواد و خواص مکانیکی
آنالیز طیفی: ترکیب شیمیایی ZG35CrMo (کروم:0.8–1.1%, مو:0.2–0.3%) را برای اطمینان از مطابقت با استانداردها بررسی می‌کند.
آزمایش سختی: یک دستگاه سختی‌سنج برینل، سختی سطح کار (≥200 اچ بی دبلیو) را با اختلاف سختی ≤30 اچ بی دبلیو در همان سطح بررسی می‌کند.
بازرسی دقت ابعادی
یک دستگاه اندازه‌گیری مختصات، شعاع انحنا و عمق شیار سطح کار را بررسی می‌کند (با تلرانس ±0.5 میلی‌متر).
یک نشانگر عقربه‌ای، صافی سطح فلنج (≤0.5 میلی‌متر بر متر) و عمود بودن (≤0.1 میلی‌متر بر 100 میلی‌متر) را بررسی می‌کند تا از تطابق کامل آن با فک قاب/چرخش اطمینان حاصل شود.
تأیید مونتاژ و عملکرد
تست مونتاژ آزمایشی: به همراه صفحه ضامن، قاب و فک گردان مونتاژ شده تا سطح تماس بین صفحه ضامن و سطح کار بررسی شود (با پودر سرب قرمز تشخیص داده می‌شود، میزان تماس ≥70%). هنگام چرخش صفحه ضامن، هیچگونه گرفتگی یا صدای غیرعادی ایجاد نمی‌شود.
آزمایش تحمل بار: بار کاری نامی ۱.۲ برابر (به مدت ۱ ساعت) اعمال می‌شود تا تغییر شکل سطح کار (≤۰.۱ میلی‌متر) بررسی شود و از عدم شل شدن پیچ (افت گشتاور ≤۵٪) اطمینان حاصل شود.
از طریق کنترل دقیق فرآیند، نشیمنگاه صفحه ضامن می‌تواند پشتیبانی پایدار و انتقال نیرو از صفحه ضامن را با طول عمر مفید ۲ تا ۳ سال (بسته به سختی مواد) تضمین کند. در نگهداری روزانه، سایش سطح کار باید به طور منظم بررسی شود (هنگامی که سایش بیش از ۲ میلی‌متر باشد، تعویض یا تعمیر شود) و پیچ‌ها باید سفت شوند (هر ۱۰۰ ساعت کار بررسی شود) تا از لرزش تجهیزات یا آسیب به قطعات به دلیل شل شدن جلوگیری شود.
