Konik Kırıcı basamak plakası

Eksenel Yük İletimi: Kırma işlemi sırasında oluşan eksenel yükleri iletmekten sorumludur. Konik kırıcının hareketli konisi malzemeleri kırdığında önemli eksenel kuvvetler oluşur. Basamak plakası, bu kuvvetleri ana şafta ve ilgili destek yapılarına etkili bir şekilde aktararak kırıcının istikrarlı çalışmasını sağlar. Örneğin, orta büyüklükteki bir konik kırıcıda, normal çalışma sırasında eksenel yük birkaç tona ulaşabilir ve basamak plakası bu yükü taşımada ve iletmede önemli bir rol oynar.

Konumlandırma ve Rehberlik: Ana şaft ve hareketli koni tertibatı için hassas konumlandırma sağlar. Diğer bileşenlerle hassas bir şekilde uyum sağlayarak, hareketli koninin çalışma sırasında belirli bir yörüngede hareket etmesini sağlar. Bu, kırma odası boyutunun tutarlılığını ve kırılan ürünlerin kalitesini korumak için önemlidir. Basamak plakasının konumundaki sapmalar, hareketli koni ve sabit koni gömleklerinin eşit olmayan aşınmasına yol açabilir ve kırılan malzemelerin parçacık boyut dağılımını etkileyebilir.

Mekanik Destek: Basamak plakası, ana şafta mekanik destek sağlayarak kırıcının çalışması sırasında titreşim ve şoku azaltmaya yardımcı olur. Titreşimli bir ortamda ana şaftı dengeleyerek, ana şaftın ve yataklar gibi diğer ilgili bileşenlerin hizmet ömrünün uzamasına yardımcı olur.

Plaka GövdesiGenellikle 40CrNiMoA veya 35CrMo gibi yüksek mukavemetli alaşımlı çelikten yapılır. Malzeme seçimi, yüksek çekme dayanımına (40CrNiMoA için çekme dayanımı ≥ 980 MPa), iyi darbe tokluğuna ve yorulma direncine dayanır. Plakanın kalınlığı, konik kırıcının boyutuna ve yük gereksinimlerine bağlı olarak 30 mm ile 80 mm arasında değişir. Madencilik uygulamalarında kullanılan büyük ölçekli kırıcılar için, daha yüksek yüklere dayanabilmesi için daha kalın bir basamak plakası gerekir.

Merkezi Delik: Basamak plakasında, ana şaftın üzerine oturması için hassas bir şekilde işlenmiş merkezi bir delik bulunur. Bu deliğin çap toleransı, ana şafta sıkı ve doğru bir şekilde oturmasını sağlamak için genellikle ±0,05 mm dahilinde sıkı bir şekilde kontrol edilir. Bu uyum, tork ve eksenel yüklerin etkili bir şekilde iletilmesi için çok önemlidir.

Adım Özelliği: Adından da anlaşılacağı gibi, basamak plakasının yüzeyinde bir veya daha fazla basamak benzeri yapı bulunur. Bu basamaklar, baskı yatakları veya ara parçalar gibi diğer bileşenlerle etkileşime girecek şekilde tasarlanmıştır. Basamakların yüksekliği ve genişliği, kırıcının mekanik gereksinimlerine göre özenle tasarlanmıştır. Örneğin, basamak yüksekliği 10 mm ile 30 mm, genişliği ise 20 mm ile 50 mm arasında değişebilir.

Montaj DelikleriBasamak plakasının çevresi boyunca eşit olarak dağıtılmış bir dizi montaj deliği bulunur. Bu delikler, basamak plakasını hareketli koni veya destek çerçevesi gibi diğer bileşenlere yüksek mukavemetli cıvatalar (genellikle 8.8 veya daha yüksek kalite) kullanarak sabitlemek için kullanılır. Montaj deliklerinin sayısı, basamak plakasının boyutuna ve tasarımına bağlı olarak 8 ila 24 arasında değişebilir.

40CrNiMoA gibi seçilen alaşımlı çelik, önce bir indüksiyon fırınında eritilir. Erime sıcaklığı, tam erime ve homojen bir bileşim sağlamak için 1500-1550 °C aralığında dikkatlice kontrol edilir. Eritme işlemi sırasında, çeliğin özelliklerini ayarlamak için önceden belirlenmiş kimyasal bileşime göre alaşım elementleri eklenir.

Basamak plakası için genellikle kum kalıp kullanılır. Kum kalıp, silika kumu, bağlayıcı (reçine gibi) ve diğer katkı maddelerinin karıştırılmasıyla yapılır. Basamak plakasının birebir kopyası olan ve soğuma sırasında büzülme payı bırakılan kum kalıbını şekillendirmek için bir kalıp kullanılır. Kalıp genellikle ahşap veya metalden yapılır. Kum kalıbın etrafına sıkıştırıldıktan sonra, kalıp boşluğunun bütünlüğünü sağlamak için sıkıştırılır.

Kalıp hazır olduğunda ve çelik uygun sıcaklığa eritildiğinde, erimiş çelik kalıp boşluğuna dökülür. Gözenek veya kalıntı gibi kusurlara yol açabilecek türbülansı önlemek için döküm hızı dikkatlice kontrol edilir. Döküm genellikle belirli bir basınç altında yapılır (basınçlı döküm sistemi kullanılıyorsa), böylece erimiş çeliğin kalıp boşluğunun her yerine, özellikle de basamaklı elemanlar gibi karmaşık geometrilere sahip alanlarda, dolmasını sağlar.

Dökümden sonra, kalıp kontrollü bir ortamda yavaşça soğumaya bırakılır. Soğutma hızı, döküm basamak plakasının mikro yapısını ve mekanik özelliklerini etkilediği için çok önemlidir. Genellikle, ince taneli bir mikro yapının oluşumunu desteklemek için soğutma hızı nispeten yavaş olacak şekilde kontrol edilir. Bu, kalıbın yalıtım malzemeleriyle kaplanmasını veya sıcaklığı ayarlanmış bir soğutma odasına yerleştirilmesini gerektirebilir. Basamak plakası, boyutuna bağlı olarak birkaç saat sürebilen tamamen katılaşana kadar kalıpta bırakılır.

NormalleştirmeKalıptan çıkarıldıktan sonra, basamak plakası önce normalizasyona tabi tutulur. Yaklaşık 850 - 900 °C sıcaklığa kadar ısıtılır ve ardından hava ile soğutulur. Normalizasyon, tane yapısının incelmesine, mekanik özelliklerin iyileştirilmesine ve iç gerilimlerin azaltılmasına yardımcı olur.

Söndürme ve Tavlama: Daha sonra, basamaklı plaka söndürme ve temperleme işlemine tabi tutulur. Söndürme sıcaklığına (40CrNiMoA için yaklaşık 820-860 °C) kadar ısıtılır, ardından yağda hızla soğutulur. Söndürme işleminden sonra, belirli bir süre (genellikle 2-4 saat) boyunca 500-600 °C sıcaklıkta temperlenir. Bu ısıl işlem, basamaklı plakanın mukavemetini, tokluğunu ve sertliğini önemli ölçüde artırarak konik kırıcıların zorlu çalışma koşullarına uygun hale getirir.

Dönüyor: Döküm basamak plakası önce bir torna tezgahına monte edilir. Dış çap ve merkez delik, fazla malzemeyi gidermek için kaba tornalama işleminden geçirilir. Tornalama işlemi, dış çemberin ve iç deliğin çapını nihai boyutlara yakın bir boyuta indirir ve sonraki hassas işleme için yaklaşık 2-3 mm'lik bir işleme payı bırakır.

Karşı karşıya: Basamak plakasının iki düz yüzeyi, düzgünlüklerini sağlamak için yüzleştirilir. Yüzleştirme işlemi torna tezgahında kesici takım kullanılarak yapılır ve bu aşamada düzlük toleransı ±0,1 mm içinde kontrol edilir.

Bileme: Dış çap, merkez delik ve basamak yüzeyleri taşlanmıştır. Taşlama işlemi, yüksek hassasiyette bir yüzey kalitesi elde edilmesini sağlar. Örneğin, taşlanmış yüzeylerin yüzey pürüzlülüğü Ra0,8 - 1,6 μm'ye ulaşabilir. Dış çap ve merkez deliğin boyut toleransı ±0,02 mm'ye kadar düşürülürken, basamak yüksekliği ve genişliği ±0,05 mm toleransla tam tasarım boyutlarına göre işlenir.

Delme ve Diş Açma: Montaj delikleri delinir ve diş açılır. Deliklerin doğru konumda olduğundan emin olmak için yüksek hassasiyetli delme makineleri kullanılır. Montaj deliklerinin konum toleransı ±0,1 mm dahilinde kontrol edilir. Delme işleminden sonra, cıvataları takmak için iç dişler oluşturmak üzere diş açılır. Diş toleransı, iç dişler için 6H gibi ilgili ulusal standartlara uygundur.

Basamak plakası, yüzeydeki kirleri gidermek ve yüzey kalitesini iyileştirmek için kumlama gibi bir yüzey işlemine tabi tutulabilir. Kumlama işleminden sonra, pas önleyici boya veya korozyona dayanıklı bir kaplama ile kaplanabilir. Pas önleyici boya, özellikle nem ve aşındırıcı maddelerin bulunabileceği madenler gibi zorlu çalışma ortamlarında basamak plakasını korozyondan korumak için genellikle toplam kalınlığı yaklaşık 80-120 μm olan çok katmanlı bir yüzeye uygulanır.

Kimyasal Bileşim Analizi: Basamak plakası malzemesinin kimyasal bileşimini analiz etmek için bir spektrometre kullanılır. Analiz, çelikteki karbon, krom, nikel ve molibden gibi alaşım elementlerinin belirtilen aralıklarda olduğundan emin olur. 40CrNiMoA için karbon içeriği %0,37 - %0,44, krom %0,6 - %0,9, nikel %1,2 - %1,6 ve molibden %0,15 - %0,25 aralığında olmalıdır. Bu aralıklardan herhangi bir sapma, basamak plakasının mekanik özelliklerini etkileyebilir.

Mekanik Özellik Testi: Basamaklı plakadan alınan numuneler üzerinde çekme testleri yapılır. Çekme dayanımı, akma dayanımı ve uzama ölçülür. 40CrNiMoA basamaklı plakalar için çekme dayanımı ≥ 980 MPa, akma dayanımı ≥ 835 MPa ve uzama ≥ %12 olmalıdır. Malzemenin darbe tokluğunu değerlendirmek için darbe testleri de yapılır ve gerekli darbe enerjisi ≥ 60 J/cm²'dir.

Koordinat Ölçüm Makinesi (CMM): CMM, basamak plakasının dış çapı, merkez delik çapı, basamak yüksekliği, genişliği ve montaj deliklerinin konumu dahil olmak üzere boyutlarını ölçmek için kullanılır. CMM, son derece hassas ölçümler sağlayabilir ve belirtilen toleransların (örneğin ±0,02 mm dış çap toleransı, ±0,05 mm basamak yüksekliği toleransı) ötesinde herhangi bir boyutsal sapma, basamak plakasının reddedilmesine neden olur.

Ölçüm Muayenesi: Merkezi deliğin ve basamak özelliklerinin uyumunu kontrol etmek için özel ölçüm cihazları kullanılır. Örneğin, merkezi deliğin çapını kontrol etmek için bir halka ölçüm cihazı, basamak yüksekliğini ve genişliğini doğrulamak için ise bir basamak ölçüm cihazı kullanılır. Ölçüm cihazları, doğru muayene sonuçları sağlamak için düzenli olarak kalibre edilir.

Ultrasonik Test (UT): UT, basamak plakasındaki çatlaklar, gözeneklilik veya kalıntılar gibi iç kusurları tespit etmek için kullanılır. Ultrasonik dalgalar basamak plakasından iletilir ve herhangi bir kusur, ultrasonik ekipman tarafından tespit edilebilen yansımalara neden olur. Belirli bir boyuttan büyük kusurlar (genellikle ≥ 2 mm'lik bir çatlak uzunluğu veya ≥ 1 mm'lik bir gözenek çapı olarak tanımlanır) kabul edilemez.

Manyetik Parçacık Testi (MPT): MPT, esas olarak basamak plakasının alaşımlı çeliği gibi ferromanyetik malzemelerdeki yüzey ve yüzeye yakın kusurları tespit etmek için kullanılır. Basamak plakasına manyetik bir alan uygulanır ve manyetik parçacıklar yüzeye yayılır. Herhangi bir kusur, manyetik parçacıkların birikmesine neden olarak kusurun varlığını ve yerini gösterir. 0,5 mm'den uzun yüzey çatlakları kabul edilemez olarak kabul edilir.

Montaj Doğrulaması: Basamaklı plaka, ana şaft ve hareketli koni gibi konik kırıcının diğer bileşenleriyle bir test düzeneğinde monte edilir. Montaj, uygun şekilde oturduğundan ve hizalandığından emin olmak için kontrol edilir. Örneğin, basamaklı plaka ana şafta herhangi bir sıkışma olmadan düzgün bir şekilde oturmalı ve montaj cıvataları belirtilen torkta sorunsuz bir şekilde sıkılabilmelidir.

Performans Simülasyonu: Basamaklı plaka ile birleştirilmiş konik kırıcı bileşenleri performans simülasyon testlerine tabi tutulur. Bu testler, anormal titreşim, gürültü veya aşırı aşınma olup olmadığını kontrol etmek için kırıcının belirli bir süre düşük yük koşullarında çalıştırılmasını içerebilir. Simülasyon testleri sırasında herhangi bir performans sorunu tespit edilirse, basamaklı plakanın yeniden değerlendirilmesi veya değiştirilmesi gerekebilir.