Wał wyjściowy mocy jest kluczowym elementem przenoszenia momentu obrotowego, który może przez długi czas wytrzymywać zmienny moment obrotowy, obciążenia udarowe, tarcie i zużycie, korozję błotną i wodną. Materiał bezpośrednio determinuje żywotność, górną granicę obciążenia, awaryjność, bezpieczeństwo i ogólną zdolność adaptacji maszyny. Konkretny wpływ zostanie wyjaśniony w wymiarach poniżej, z uwzględnieniem różnic w doborze materiałów pomiędzy ciągnikami rolniczymi i ciągnikami przemysłowymi.
Wytrzymałość na rozciąganie i skręcanie → Określ maksymalną nośność
Niewystarczająca wytrzymałość materiału
Powszechnie stosowana jest zwykła stal 45 # bez hartowania i odpuszczania, powszechnie stosowana jest niska-stal niskowęglowa-o niskiej granicy plastyczności.
Gdy ciągniki wyposażone w glebogryzarki, wciągarki i sprzęt kruszący zostaną natychmiastowo przeciążone, są one podatne na odkształcenia skrętne, pękanie wału i pękanie nasady wielowypustu.
Ciągniki przemysłowe często przeciążają i holują maszyny budowlane. Jeśli materiał nie jest zgodny ze standardem, uderzenie początkowe bezpośrednio uszkodzi wał, utraci funkcję wyjściową, a nawet uszkodzi wewnętrzne koła zębate skrzyni biegów.
Stal stopowa o wysokiej wytrzymałości, hartowana i odpuszczana (40Cr, 42CrMo)
Po hartowaniu i odpuszczaniu granica plastyczności przy skręcaniu ulega znacznej poprawie i materiał może wytrzymać krótkotrwały-szczytowy moment udarowy. Nadaje się do ciągników o dużej mocy i modeli przemysłowych-do ciężkich zastosowań, umożliwiając montaż większych maszyn i zmniejszając ryzyko wypadków związanych z uszkodzeniem osi.
Twardość powierzchni i odporność na zużycie → wpływające na żywotność wielowypustów
Najbardziej wrażliwą częścią wału odbioru mocy jest wielowypust zewnętrzny, który przez długi czas ślizga się i zazębia z tuleją wału napędowego
Zwykła stal węglowa: Powierzchnia jest miękka i po krótkim czasie użytkowania wypusty będą się zaokrąglać, zęby będą się zużywać i ślizgać, w wyniku czego „wał się nie porusza, a narzędzie traci moc”. Wymaga częstej wymiany wału wyjściowego i zestawu przekładni, a koszty konserwacji są wysokie.
Hartowanie całego wału i-hartowanie wielowypustów z wysoką częstotliwością:
Twardość powierzchni jest wysoka, wytrzymałość rdzenia jest dobra, a wielowypust nie jest łatwy do noszenia i utraty zębów. Można go często demontować przez długi czas i może zachować luz pasowania nawet przy przenoszeniu obciążenia, znacznie wydłużając cykl bezobsługowy.
W ciągnikach rolniczych powszechnie stosuje się hartowanie 40Cr;
W przemysłowych wałach odbioru mocy o dużej wytrzymałości powszechnie stosuje się głębokie hartowanie 42CrMo, które ma większą odporność na zużycie.
Sprężystość i odporność na uderzenia → Radzenie sobie z zablokowaniem i zablokowaniem wirnika
Zablokowanie maszyn kamieniami i słomą należy do warunków pracy-o wysokiej częstotliwości, które natychmiastowo generują ogromny moment obrotowy:
Twarda i krucha stal (stal nadmiernie hartowana, wysokowęglowa): o wyjątkowo dużej twardości, ale prawie żadnej wytrzymałości, po zablokowaniu i uderzeniu powoduje bezpośrednie kruche pęknięcie, a wał rozpadnie się na dwie części, co utrudnia konserwację.
Ulepszona cieplnie stal konstrukcyjna ze stopów: jest twarda na zewnątrz i wytrzymała wewnątrz i nie pęka bezpośrednio pod wpływem uderzenia. Priorytetem jest przecięcie agrafki (konstrukcja ochronna), a nawet w przypadku przeciążenia w większości ulega lekkiemu odkształceniu. Nie spowoduje to bezpośredniego uszkodzenia wału przekładni ani korpusu skrzyni biegów, ale odgrywa rolę w buforowaniu i ochronie całego układu przeniesienia napędu.
Właściwości przeciwzmęczeniowe → niełatwe do złamania po długotrwałej-wielokrotnej pracy
Przystawka odbioru mocy ciągnika to stale obracający się element przenoszący siłę, z codziennym zatrzymaniem i zmianą momentu obrotowego:
Stal złej jakości ma niską granicę zmęczenia, a pod długotrwałym-zmiennym obciążeniem na czopie wału i nasadce wału pojawiają się drobne pęknięcia, stopniowo rozszerzające się aż do pęknięcia, które należy do wad ukrytych i jest podatne na nagłe uszkodzenia podczas pracy;
Zwykła stal stopowa poddawana jest kuciu i obróbce cieplnej, w wyniku czego uzyskuje się jednolitą wewnętrzną strukturę metalograficzną i kilkukrotny wzrost trwałości zmęczeniowej. Nadaje się do długotrwałej-ciągłej pracy w terenie z użyciem maszyn rolniczych i całodniowych operacji transportowych w zakładach przemysłowych.
Odporność na rdzę i korozję → Nadaje się do pól ryżowych oraz błota i środowiska wodnego na placach budowy
Tereny uprawne, pola ryżowe, błotniste place budowy i zanurzenie w wodzie deszczowej mogą powodować korozję korpusu wału:
Zwykła stal węglowa bez zabezpieczenia antykorozyjnego: Jest podatna na rdzewienie i rdzewienie, z wżerami na szyjce wału. Z jednej strony pogarsza to zużycie i wycieki uszczelek olejowych, z drugiej strony rdza wielowypustów obumiera, co utrudnia demontaż wału skrzyni biegów. W ciężkich przypadkach może przylegać i blokować się, uniemożliwiając rozdzielenie.
Stal stopowa + czernienie/cynkowanie/nawęglanie powierzchni: Szybkość utleniania i korozji jest znacznie zmniejszona, a powierzchnia mocowania uszczelnienia olejowego jest mniej podatna na wżery, co zmniejsza ryzyko wycieków oleju przekładniowego i zmniejsza trudność demontażu i konserwacji.
Dokładność szyjki i stabilność materiału → bezpośrednio wpływają na żywotność uszczelnień olejowych
Materiał i jakość obróbki cylindrycznej powierzchni czopa wału stykającej się z wałem wyjściowym i uszczelnieniem olejowym określają prawdopodobieństwo wycieku oleju:
Miękki materiał i słaba odporność na zużycie: Długotrwałe tarcie wargi uszczelki olejowej spowoduje utworzenie rowka na szyjce wału, utrudniając dokładne dopasowanie uszczelki olejowej. Olej smarowy w skrzyni biegów nadal wycieka i nawet wielokrotna wymiana uszczelki olejowej nie jest w stanie usunąć wycieku oleju.
Hartowany i utwardzany czop: powierzchnia jest-odporna na zużycie i nie jest podatna na rowki, a żywotność uszczelki olejowej jest dwukrotnie większa, co zmniejsza ryzyko niedoboru oleju w skrzyni biegów, zużycia przekładni i spalenia.
Masa i wyważenie dynamiczne → Drgania podczas pracy z dużą prędkością i ogólne wibracje maszyny
Nierówna gęstość i niska jakość odlewu wałów: porowatość wewnętrzna i skurcz materiału, słaba równowaga dynamiczna podczas-obrotów z dużą prędkością, silne drgania podczas pracy przystawki odbioru mocy, wibracje przenoszone na obudowę i ramę skrzyni biegów, poluzowanie śrub, uszkodzenie łożysk przyspieszenia i obudowy, szczególnie widoczne-w warunkach wysokich prędkości wynoszących 540/1000 obr./min.
Kucie zintegrowanego wału ze stopu: Materiał jest gęsty i jednolity, z niewielkimi odkształceniami, dobrą równowagą dynamiczną, płynną pracą oraz zmniejsza ogólny hałas i dodatkowe straty.
Różnica w wyborze materiału pomiędzy rolniczym i przemysłowym WOM
WOM ciągnika rolniczego
Charakteryzujące się odpornością na zużycie, umiarkowaną odpornością na uderzenia i dużą wszechstronnością, popularne kucie i hartowanie w 40Cr + hartowanie wielowypustowe wytrzymują konwencjonalne obciążenia związane z polami uprawnymi, siewem i powrotem na pole, równoważąc-efektywność kosztową i trwałość.
WOM ciągnika przemysłowego
Nacisk kładzie się na bardzo-wysoką odporność na skręcanie, odporność na przeciążenia i odporność na uderzenia. Powszechnie stosuje się stale wyższej jakości, takie jak 42CrMo i 45CrMo, z grubszymi średnicami wałów i głębszymi procesami obróbki cieplnej, aby poradzić sobie z nagłymi obciążeniami o wysokim momencie obrotowym, takimi jak podnoszenie, kruszenie i sprężarki powietrza, a także zapobiegać pękaniu wału pod dużymi obciążeniami.
Niewłaściwy dobór materiału prowadzi do problemów z maszyną łańcuchową
Pęknięcie wału → rozbite koła zębate skrzyni biegów, uszkodzona obudowa;
Nadmierne zużycie wielowypustów → zmniejszona sprawność przenoszenia mocy, zwiększone zużycie paliwa i nieefektywna praca;
Zużycie i wyciek oleju z czopa wału → Niewystarczające smarowanie skrzyni biegów i spalone łożyska osi tylnej i przekładni WOM;
Łatwo rdzewieje i blokuje się → Sprzętu nie można zdemontować, co opóźnia czas budowy i uprawy.
E-mail: sales@szleadray.com
