Hareketli koninin tabanındaki önemli bir bileşen olan konik kırıcı soketi, ana şaft için bir pivot görevi görür, yükleri şasiye iletir, yağlamayı kolaylaştırır ve hizalamayı korur. Yüksek yükler altında çalıştığı için mukavemet, aşınma direnci ve hassasiyet gerektirir.
Yapısal olarak yüksek mukavemetli alaşımlı çelik (42CrMo) gövde, hassas yatak boşluğu, eksantrik burç arayüzü, yağlama kanalları, montaj flanşı ve isteğe bağlı aşınmaya dayanıklı ek parçalarla birlikte yerleştirme pimleri içerir.
Üretim, kum dökümünü (kalıp yapımı, kalıplama, eritme/dökme), ısıl işlemi (söndürme/tavlama, bölgesel sertleştirme) ve işlemeyi (hassas delme, flanş işleme, kanal delme) içerir.
Kalite kontrol, malzeme testlerini (bileşim, mekanik), boyut kontrollerini (CMM, yuvarlaklık testi), NDT'yi (UT, MPT), mekanik testleri (sertlik, sıkıştırma) ve fonksiyonel denemeleri kapsar. Bu testler, madencilik ve agrega işlemede kırıcının istikrarlı çalışmasını sağlar.
Konik kırıcı soketi (ana şaft soketi veya eksantrik soket olarak da bilinir), hareketli koninin alt kısmında bulunan ve ana şaftın dönme noktası görevi gören kritik bir bağlantı bileşenidir. Başlıca işlevleri şunlardır:
Pivot Desteği: Ana şaft için sabit bir dayanak noktası sağlayarak, eksantrik burcun tahriki altında eksantrik olarak sallanmasına olanak tanır, bu da kırma hareketinin üretilmesi için gereklidir.
Yük İletimi:Hareketli koni ve kırma işleminden gelen eksenel ve radyal yükleri, kırıcı temeline kuvvet dağılımını sağlayarak, şasenin alt yatağına aktarır.
Yağlama Arayüzü: Ana milin alt yatağına yağ ileten, dönen mil ile sabit soket arasındaki sürtünmeyi azaltan gövde yağlama kanalları.
Hizalama Bakımı: Ana mil ile eksantrik burç arasındaki konsantrikliğin korunması, aşırı titreşimin ve eşleşen parçalarda düzensiz aşınmanın önlenmesi.
Yüksek statik ve dinamik yükler altında çalışan soket, kırıcının kararlı çalışmasını sağlamak için yüksek basınç dayanımı, aşınma direnci ve boyutsal hassasiyet gerektirir.
2. Soketin Yapısı ve Bileşimi
Soket, genellikle içi boş bir merkeze sahip silindirik veya konik bir bileşendir ve aşağıdaki temel parçalara ve yapısal ayrıntılara sahiptir:
Soket Gövdesi: Kırıcı boyutuna bağlı olarak çapı 150 mm ile 600 mm arasında değişen, yüksek mukavemetli alaşımlı çelikten (örneğin 42CrMo) veya yüksek kromlu dökme demirden yapılmış tek parça döküm veya dövme. Gövde kalınlığı, ağır yüklere dayanacak şekilde 30-80 mm'dir.
Yatak boşluğu: Ana milin alt yatağını (genellikle küresel makaralı yatak veya kovan yatağı) barındıran, yüzey pürüzlülüğü Ra0,8 μm ve boyut toleransı IT6 olan hassas işlenmiş merkezi delik.
Eksantrik Burç Arayüzü: Eksantrik burçla eşleşen, eksantrik dönüş sırasında sürtünmeyi azaltmak için cilalı bir yüzeye (Ra1,6 μm) sahip dış silindirik veya küresel yüzey.
Yağlama Kanalları: Şasinin yağlama sistemine bağlanan ve yatak boşluğuna ve dış arayüze yağ sağlayan radyal ve eksenel delikler (φ4–φ10 mm).
Montaj Flanşı: Tabanda, soketi çerçeveye sabitlemek ve kırıcı çalışması sırasında sabit kalmasını sağlamak için cıvata deliklerine sahip radyal bir flanş bulunur. Flanş, yük yoğunlaşmasını önlemek için ≤0,05 mm/m düzlük toleransına sahiptir.
Pinleri Bulma: Flanş üzerinde bulunan ve çerçevedeki ilgili deliklere oturan küçük silindirik çıkıntılar, soketin hassas radyal konumlandırılmasını sağlar.
Aşınmaya Dayanıklı Ek Parça (Opsiyonel): Yatak boşluğuna preslenmiş, aşınma direncini artıran ve tüm soketi değiştirmeden kolay değiştirmeye olanak sağlayan değiştirilebilir bronz veya babbitt metal manşon.
3. Soket için Döküm İşlemi
Çoğu soket tasarımında, bileşenin karmaşık geometrisi nedeniyle kum dökümü birincil üretim yöntemidir:
Malzeme Seçimi:
Mükemmel çekme dayanımı (≥1080 MPa), akma dayanımı (≥930 MPa) ve darbe tokluğu (≥60 J/cm²) nedeniyle yüksek dayanımlı alaşımlı çelik (42CrMo) tercih edilmektedir. Kimyasal bileşimi C %0,38-0,45, Cr %0,9-1,2, Mo %0,15-0,25 olarak kontrol edilmektedir.
Desen Yapımı:
Yuvanın dış şeklini, yatak boşluğunu, flanşını ve yağlama kanalı konumlarını taklit eden tam ölçekli bir desen (köpük, ahşap veya reçine) oluşturulur. Soğutma büzülmesini hesaba katmak için büzülme payları (%1,5-2,0) eklenir.
Kalıplama:
Reçine bağlı bir kum kalıp hazırlanır ve merkez yatak boşluğunu oluşturmak için kum çekirdek kullanılır. Kalıp, yüzey kalitesini iyileştirmek ve kum birikmesini önlemek için refrakter bir kaplama ile kaplanır.
Eritme ve Dökme:
Alaşımlı çelik, kırılganlığı önlemek için kükürt ve fosfor içeriğinin (her biri ≤%0,035) sıkı bir şekilde kontrol edildiği bir indüksiyon fırınında 1520-1560°C'de eritilir.
Döküm, kalıp boşluğunun tamamen dolmasını sağlamak ve yatak boşluğu gibi kritik bölgelerdeki gözenekliliği en aza indirmek için kontrollü bir akış hızıyla 1480–1520°C'de gerçekleştirilir.
Isıl İşlem:
Söndürme ve Tavlama:Döküm 850–880°C'ye ısıtılır, 2–3 saat bekletilir ve ardından yağda söndürülür. 550–600°C'de 4–5 saat temperleme, mukavemet ve işlenebilirlik arasında denge kurarak 28–35 HRC sertliğe ulaşır.
Yerel Sertleştirme: Yatak boşluğu yüzeyi, aşınma direncini artırmak için 2–4 mm derinliğe kadar indüksiyonla sertleştirilmiştir ve HRC 50–55'e ulaşılmıştır.
4. İşleme ve Üretim Süreci
Kaba İşleme:
Döküm parçası, dış yüzeyi, flanşı ve ön yatak boşluğunu işlemek için bir CNC torna tezgahına monte edilir ve 2-3 mm'lik bir son işlem payı bırakılır. Temel boyutlar (örneğin, flanş çapı) ±0,5 mm olarak kontrol edilir.
Rulman Boşluğunun Hassas İşlenmesi:
Ortadaki delik, IT6 boyut toleransı (örneğin φ200H6) ve Ra0,8 μm yüzey pürüzlülüğü elde etmek için son delme işlemine tabi tutulmuş ve honlanmıştır; bu sayede yatağın uygun şekilde oturması sağlanmıştır. Yuvarlaklık ≤0,005 mm olarak kontrol edilmiştir.
Flanş ve Montaj Özelliği İşleme:
Montaj flanşı, CNC taşlama makinesi kullanılarak düzlüğe (≤0,05 mm/m) kadar son işleme tabi tutulur. Cıvata delikleri, soket eksenine göre konumsal doğruluk (±0,1 mm) ile sınıf 6H toleransında delinir ve diş açılır.
Yağlama Kanalı Delme:
CNC derin delik delme makineleri kullanılarak eksenel ve radyal yağ delikleri, yağ akışının engellenmemesini sağlamak için sıkı konum toleransı (±0,2 mm) ile delinir. Yağ akışının kesintiye uğramaması için delik kesişim noktaları çapaksızlaştırılır.
Yüzey İşlem:
Yatak boşluğu sürtünmeyi azaltmak ve yatak ömrünü artırmak için Ra0,4 μm değerine kadar cilalanmıştır.
Dış yüzey ve flanş paslanmaya karşı dayanıklı boya ile kaplanmış olup, montaj yüzeyi ise kolay montaj için anti-seize bileşiği ile işlenmiştir.
5. Kalite Kontrol Süreçleri
Malzeme Testi:
Kimyasal bileşim analizi (spektrometri) ile 42CrMo standartlarına uygunluk doğrulanır.
Döküm numuneler üzerinde yapılan çekme testi mekanik özellikleri doğrulamaktadır (çekme dayanımı ≥1080 MPa, uzama ≥%12).
Yuvarlaklık test cihazı, yatak boşluğunun yuvarlaklığını ve silindirikliğini ölçerek ≤0,005 mm değerlerini sağlar.
Tahribatsız Muayene (NDT):
Ultrasonik test (UT), soket gövdesindeki iç kusurları tespit eder, >φ2 mm'den küçük çatlaklar veya gözenekler reddedilir.
Manyetik parçacık testi (MPT), flanş, cıvata delikleri ve yatak boşluğundaki yüzey çatlaklarını kontrol eder, doğrusal kusurlar >0.2 mm reddedilir.
Mekanik Özellik Testi:
Sertlik testi (Rockwell), yatak boşluğunun HRC 50–55 ve çekirdeğin HRC 28–35 sertliğe sahip olduğunu garanti eder.
Numuneler üzerinde yapılan basınç dayanımı testleri, soketin ≥200 MPa eksenel yükleri karşılayabileceğini doğrulamaktadır.
Fonksiyonel Test:
Ana şaft ve yatakla yapılan deneme montajı, montajın doğru olduğunu teyit eder: şaft, sıkışmadan düzgün bir şekilde döner ve yağlayıcı kanallardan serbestçe akar.
Yük testi, 1 saat boyunca nominal eksenel yükün %120'sini uygular ve test sonrası incelemede herhangi bir deformasyon görülmez (yatak boşluğu çapındaki değişim ≤0,01 mm).
Bu üretim ve kalite kontrol süreçleri sayesinde konik kırıcı soketi, ana şaftı desteklemek ve istikrarlı kırma hareketini kolaylaştırmak için gereken mukavemeti, hassasiyeti ve güvenilirliği elde ederek madencilik ve agrega işleme uygulamalarında verimli çalışmayı garanti altına alır.
