Оглавление:
Литые стали для горнодобывающей техники, работающей в условиях севера и Сибири
- Литая сталь для горных машин, Работа на севере и в Сибири Анализ отказов запасных частей карьерного экскаватора показывает, что основной поток отказов от износа чаще всего происходит от литой стали, подверженной контакту с камнями. 759 удовлетворительное сопротивление низкотемпературной формовки приводит к простою и большим экономическим потерям. Масса зубьев экскаватора ЭКГ-10 составляет 0,3% от массы всей машины, а следовательно, стоимость закупки-25-30% от годовой стоимости запасных частей для этой машины. По данным ИФТПС ЯФ СО РАН, при 10-летнем сроке амортизации фактический ресурс экскаваторной установки ЭКГ-8и составляет: в зависимости от категории грунтов и климатических условий долговечность зубьев ковша варьируется от 3 до 6 месяцев.
Для повышения холодостойкости отливок необходимо использовать следующие технологии производства чугуна и стали:- Решение этих общих проблем имеет ряд особенностей, связанных с техническими и эксплуатационными требованиями конкретного изделия. Выбору марки стали для обеспечения надежной работы изделия должно предшествовать определение реальных технических требований к стали. Один из часто неудачных агрегатов японского авианосца лопата 201М и 204м ходовое оборудование отливки стали для мощных лопаточных катков, я работаю. Семьсот шестьдесят Разрез для фирмы «neriungry empty» в грузовом ролике ing (рис. 43.1).
Экскаватор будет иметь резкое снижение температуры окружающей среды в суровых климатических условиях, от+30°C летом до −57°C зимой. Людмила Фирмаль
Анализ работы опорных роликов, они Рис.43.1 опорные роликовые экскаваторы 201М и 204ммогут имеют следующие повреждения: трещины и сколы на ободе колеса; абразивный износ на ходовой поверхности; абразивный износ на боковой опоре обода из-за того, что металлический ролик с поверхности непосредственно контактирует с грунтом и не имеет достаточного запаса по диаметру, абразивный износ опорных роликов не имеет решающего значения, когда срок службы ролика обусловлен недостаточной прочностью стали, и в то же время, когда рабочая поверхность ролика раскатывается одновременно с абразивным износом, его диаметр меньше допустимого значения, однако ролик разрушается быстрее всего, когда на его поверхности образуются трещины и сколы. Это особенно интенсивно, когда температура падает.
Расчетный срок службы опорного ролика в 5 раз превышает срок службы экскаватора. Кроме того, из-за неблагоприятных условий эксплуатации ролики работают меньше расчетного времени. Все это требует достаточного запаса опорных роликов для замены неисправного. Напряженное состояние опорных роликов рассчитывали для определения причины выхода из строя опорных роликов и требований к стальным отливкам. Для этого используется программа для решения задачи механики упругой деформационной системы методом конечных элементов. Программа позволяет рассчитать упругую систему всех видов воздействия: силы, температуры, осадки опоры, предварительного напряжения. Напряженное состояние роликов рассчитывается в осевом сечении, перпендикулярном плоскости диаметра.
- Изученные участки были разделены на плоские треугольные элементы. Исследовали нагрузку ролика вдоль оси и смещение груза к его концу. В последнем случае это может произойти из-за недостаточной жесткости нижней рамы экскаватора или из-за перекоса гусениц. Это подтверждается тем, что скалывание происходит в большинстве случаев изнутри ролика, но только при осевой нагрузке, из-за разрушения риса изнутри и снаружи. 43.2 показано качественное представление нормальных напряжений, действующих вдоль осей x и y при различных схемах нагружения. Видно, что максимальное растягивающее напряжение поверхностного слоя возникает при смещении нагрузки к концу ролика(рис. 43.2, D, Е). Очевидно, что именно эти стрессы приводят к сколам. Однако для того, чтобы сформулировать требования к Стали, необходимо знать численные значения напряжений, действующих на изделие. 761a Пять.
43.2 нормальные напряжения, действующие на звено в различных схемах нагружения: А, Б-нагрузка вдоль оси; в, г-смещение нагрузки по краю звена; Д, Е-действие нагрузки по краю звена. 43.3. Линия эквивалентного напряжения (число на кривой-в Мпа)действует на звено Для этого распределение напряжений, возникающее в этом случае согласно третьей теории прочности, показано на диаграмме, когда масса экскаватора равномерно распределена по всем 16 роликам (45 тонн на один конек) и нагрузка приложена к краям звена. 43.3
, из которого видно, что в некоторых областях катка напряжение может достигать 600 МПА. Людмила Фирмаль
Поэтому предел текучести используемой стали с учетом запаса прочности (n=1,5) должен составлять O0 2>>600•1,5=900 МПА. В противном случае появятся участки, подверженные пластической деформации, и разрушение звеньев произойдет из-за низкой циклической усталости. Практический опыт, чтобы обеспечить выживание изделий с таким значением прочности литой стали, ее пластические свойства составят:§>10%, C/>20%. Если опорный ролик эксплуатируется при низких температурах, необходимо обеспечить ударную вязкость KCV ’70>20j/cm2 или KCU’ 70>40j / cm2. По результатам анализа свойств широко используемых литых сталей, поскольку они оказались не отвечающими вышеуказанным требованиям, необходимо разработать новый инструмент, обеспечивающий указанные механические свойства.
Состав холодостойкой высокопрочной стали был разработан экспериментальным путем. Исследовано влияние легирующих комплексов, содержащих C, ni, si, SG и MP, на механические свойства сталей. В качестве параметров оптимизации использовались сопротивление времени, вязкость и трещиностойкость при комнатной температуре. Так как выбранный легирующий комплекс содержал 11 элементов, то с целью повышения точности расчетов и уменьшения количества экспериментов, содержания Si, V, Mo, A1 и CA, концентрации предельных значений других легирующих элементов данного типа были установлены на основе комплексного анализа опыта 763эксплуатация среднелегированной холодостойкой литой стали с высокой прочностью.
При изучении влияния углерода на свойства стали его концентрация различна в связи с тем, что три температуры выравнивания существенно влияют на механические свойства стали-два уровня (MP-0,5 и 1,5%, SG-1,0 и 2,2%, Ni-2 и 5%, si-0,3 и 0,8%). это был отличный опыт. 192-полное факторное планирование для выбора семи факторов, содержит достаточное количество экспериментов. Для построения расчетной матрицы предполагается математическая модель, включающая наиболее вероятное двойное взаимодействие исследуемых факторов. В соответствии с принятой моделью с помощью компьютерной программы»синтез квази-B оптимальных конструкций»было построено 25 экспериментальных проектов.
На основании результатов механических испытаний и значения разрушающей вязкости при температуре −70°С построена формула регрессии. Модель, связывающая состав полученной стали и ее характеристики, выполнена с учетом наилучших механических свойств при содержании легирующих элементов в выбранных пределах, и в то же время решена задача оптимизации различных составов. 1. Найти состав стали с максимальным значением временного сопротивления СТВ при ограничении по ударной вязкости ККУ » 70> > 50 Дж / см2. 2. Максимальная ударная вязкость Kcu70 — » s>1100mpa временное сопротивление ограничено Шах и определить состав стали. 3.
Найти состав стали с максимумом трещиностойкости при −70°С. Эта задача решалась при различных граничных условиях: K^°->1100мпа при ов; KJ°max b>1000мпа; K^0max при СТВ>1100 Ограничения оптимизации из-за K lc, KCU полностью исключают хрупкие материалы. Есть только материалы, которые сохраняют запас пластичности при самой низкой рабочей температуре. Решение задачи оптимизации механических свойств стали полученного состава и результаты экспериментальных испытаний приведены в таблице. 43.1 в дополнение к добавкам сплава, перечисленным в таблице, эти стали содержат в среднем 0,40% Mo, 0,45% Si, 0,13%
V и 0,035% A1. 764 сталь Т механические свойства инспекции экспериментальные данные b l и C43. Один Содержимое элемента,% «КХУ МПа’™», Отчет Один. С МП СГ NI и Си Дж/cm2M-mp1a / 2- 0,22-0,27 0,5-0,8 2,1-2,4 4,1-4,5 0,8-0,9 1100 46 99 0,24 0,6 2,2 4,2 0,9 1000 50 94 0,14-0,18 0,5-0,8 1,8-2,2 3,0-3,6 0,7-0,8 900 50 95 0.15 0.5 2.1 3.2 0.8 880 60 89 0,28-0,35 0,5-0,8 2,0-2,2 3,6-4,0 0,6-0,8 1150 43 113 0,30 0,5 2,1 4,0 0,7 1080 41 109 П р и М е ч а н и я 1.Данные, рассчитанные по знаменателю числителя-эксперимент. 2. Температура 670C. To облегчите боль. Литейная износостойкая сталь для зубьев ковша экскаватора Физико-механические свойства породы по-разному влияют на различные процессы добычи.
Классификация горных пород и минералов по их абразивности приведена в таблице. 43.2 Абразивный износ наиболее широко применяется классическая сталь Хадфилда-110Г13Л-для работы в особо сложных условиях копания в элементах удара. Для обеспечения пластичности и вязкости сталь подвергают аустенитизации при температуре 1050-1100°с с фиксацией структуры в воде. Исследования по определению сопротивления хрупкому разрушению деталей из стали 110Г13Л, если в структуре стали 110Г13Л наблюдается избыток карбидов, а также эвтектическая карбофосфидность, то разрушение наблюдается не всегда.
Анализ эксплуатационного опыта показывает, что наибольшая доля причин выхода из строя обусловлена износом и хрупким разрушением, кроме того, сталь гадфилда является экологически неклепаной сталью твердостью 110Г13Л при изготовлении и ремонте сварки составляет 170-230НВ. По данным литературы, способ упрочнения позволяет повысить поверхностную твердость стали 110Г13Л до ХВ450. Однако анализ опыта эксплуатации зубьев и гусениц из стали гадфилда показывает, что давления, возникающего в процессе работы, недостаточно для эффективного упрочнения стали. Исходя из вышеизложенного, с учетом современных тенденций и необходимости обеспечения должного уровня прокаливаемости и холодостойкости, представлены таблицы для работы с различными породами 43.3.
Механические свойства стали после закалки с масляным охлаждением и низким отпуском, 890-920°С (А) и высоким отпуском (б) приведены в таблице. 43.4 Кроме того, он может быть полезен при изготовлении зубьев на первом этапе для повышения износостойкости режущей части зуба для получения тепла, кроме того, примерная схема обработки зубьев может быть практически без хрупкого разрушения показана на схеме. 43.4 Такой подход к выбору режима термообработки, прочностных и пластических свойств повышает в 1,5-2 раза эксплуатационную устойчивость ковшового литого экскаватора.
Смотрите также:
