Konik Kırıcı Ana Şaft Kovanı

Konik Kırıcı Ana Şaft Kovanı Bileşenine Ayrıntılı Giriş

1. Ana Şaft Kovanının İşlevi ve Rolü

• Radyal Destek: Yüksek hızlı dönüş sırasında ana milin sabitlenmesini sağlayarak, eksantrik manşonla eş merkezli hizalanmayı sağlayarak sallanmayı önler.

• Sürtünme Azaltma:Dönen ana mil ile sabit veya yarı sabit bileşenler arasında aşınmaya dayanıklı bir arayüz görevi görerek metal-metal temasını en aza indirir.

• Yük Dağılımı: Ezilme sırasında oluşan radyal kuvvetleri emerek ana milin aşırı gerilmelerden ve erken kırılmalardan korunmasını sağlar.

• Yağlama Tutma: Kovan ile şaft arasındaki boşlukta yağlayıcılar bulundurarak, düzgün bir çalışma için hidrodinamik bir yağ filmi oluşturur.

2. Ana Şaft Kovanının Yapısı ve Bileşimi

• Kol Gövdesi: Genellikle yüksek mukavemetli döküm bronzdan (örneğin CuSn10Pb1) veya aşınmaya dayanıklı bir yüzeye sahip alaşımlı çelikten (42CrMo) yapılan silindirik çekirdek yapısı. Uzunluğu ve kalınlığı, kırıcı modeline göre değişerek ana şaftın çapına ve yük gereksinimlerine uygundur.
• İç Çap: Ana şaftın üzerine kontrollü bir boşluk (0,1–0,3 mm) bırakarak hassas işlenmiş merkezi bir delik, yağlayıcı filmini korurken dönüşe izin verir. Delikte, yağlayıcı dağıtımını iyileştirmek için spiral oluklar veya yağ cepleri bulunabilir.
• Dış Yüzey: Eksantrik manşona veya çerçeveye sıkıca oturacak şekilde işlenir, genellikle yük altında göreceli hareketi önlemek için sıkıştırma uyumu sağlayan konik bir profile (1:10 veya 1:20) sahiptir.
• Yağlama Kanalları: Ana yağlama sisteminden iç deliğe yağ iletmek için manşonun içinden açılan eksenel veya radyal delikler, mil-manşon arayüzünde sürekli yağlamayı garantiler.
• Flanş veya Yaka (bazı tasarımlarda): Manşonu eksenel olarak yerleştirmek için bir ucunda radyal bir çıkıntı bulunur ve bu sayede çalışma sırasında eksenel yer değiştirme önlenir.
• Aşınma Göstergesi Kanalları: İç delikte aşınma seviyelerini görsel olarak belirtmek için sığ çevresel oluklar bulunur; oluklar aşındığında, manşonun değiştirilmesi gerekir.

3. Kol Gövdesi için Döküm İşlemi

1. Malzeme Seçimi: Fosfor bronz (CuSn10Pb1), yüksek aşınma direnci, iyi ısı iletkenliği ve çelik şaftlarla uyumluluğu nedeniyle tercih edilmektedir. Optimum işlenebilirlik için %10 kalay (Sn), %1 kurşun (Pb) ve dengeli miktarda bakır (Cu) içerir.
2. Desen Yapımı: İç delik, dış yüzey ve yağlama kanalları dahil olmak üzere manşonun geometrisini taklit etmek için metal veya balmumu bir model oluşturulur. Yatırım dökümünde (karmaşık tasarımlar için kullanılır) balmumu modeller bir döküm kalıbına monte edilir.
3. Kalıplama:

• Kum döküm için: Desen etrafında reçine ile bağlanmış kum kalıplar oluşturulur ve iç deliği şekillendirecek bir çekirdek bulunur.

• Yatırım dökümü için: Balmumu kalıpları seramik bulamacıyla kaplanır, bir kabuk oluşturmak için kurutulur, daha sonra eritilerek içi boş bir seramik kalıp elde edilir.

4. Eritme ve Dökme: Bronz, 1080–1120°C'de indüksiyon fırınında eritilir. Erimiş metal, yerçekimi veya basınç altında kalıba dökülür ve ince bölümlerin (örneğin flanş kenarları) tamamen dolmasını sağlar.
5. Soğutma ve Sarsıntı: Döküm, oda sıcaklığına soğutulduktan sonra kalıptan çıkarılır. Kum dökümlerde, kalan kumun temizlenmesi için kum püskürtme işlemi uygulanır; yatırım dökümlerde ise seramik kabuklar titreşim veya su jeti ile çıkarılır.
6. Isıl İşlem: Bronz kovanlar 600–650°C'de 1–2 saat tavlanır, ardından iç gerilimi azaltmak ve işlenebilirliği artırmak için hava ile soğutulur.
7. Döküm Muayenesi: Yüzey kusurları (gözeneklilik, çatlaklar veya eksik dolgu) için görsel kontroller. Ultrasonik test (UT), iç kusurları tespit ederek kritik yük taşıyan alanlarda φ1 mm'den büyük kusurların olmadığından emin olur.

4. İşleme ve Üretim Süreci

1. Kaba İşleme:

• Dış yüzey ve flanş (varsa) fazla malzemeyi çıkarmak için tornalanır ve 0,5-1 mm'lik bir bitirme payı bırakılır.

• İç delik kabaca delinir ve yaklaşık boyuta kadar genişletilir, ilk olarak yağlama kanalı deliklerinin işlenmesi yapılır.

2. Son İşleme:

• İç delik: IT6 toleransı elde etmek için hassas honlanmış ve sürtünmeyi azaltmak için Ra0,4–0,8 μm yüzey pürüzlülüğüne sahiptir. Spiral oluklar (gerekirse), derinliği ve aralığı ±0,02 mm olarak kontrol edilen bir oluk açma takımına sahip bir CNC torna tezgahı kullanılarak açılır.

• Dış yüzey: IT7 toleranslı konik veya silindirik profile (tasarıma bağlı olarak) taşlanmış olup, eksantrik manşona sıkı bir şekilde oturtulmuştur. Konik yüzeyler konik ölçüm cihazı kullanılarak doğrulanır.

• Yağlama kanalları: Kırıcının yağlama sistemine bağlanmak için delinmiş ve dişleri açılmış, yağ akışının engellenmesini önlemek için kenarları çapaksızlaştırılmıştır.

3. Yüzey İşlem:

• İç delik, aşınma direncini artırmak için katı bir yağlayıcı (örneğin molibden disülfür) ile kaplanabilir veya sert kromla (5-10 μm kalınlığında) elektrolizle kaplanabilir.

• Dış yüzey, çapakları gidermek ve eşleşen bileşenlerle düzgün bir şekilde uyum sağlamak için parlatılmıştır.

4. Montaj Hazırlığı:

• Manşon, eksantrik manşona presle oturtulması (daraltarak oturtma) için dış çapının genişletilmesi amacıyla ısıtılır (200–300°C).

• Soğutulduktan sonra, ana şaft ile iç delik boşluğu, spesifikasyonlara uygun olduğundan emin olmak için kalınlık ölçerler kullanılarak ölçülür (0,1–0,3 mm).

5. Kalite Kontrol Süreçleri

1. Malzeme Doğrulaması: Spektrometrik analiz, bronz bileşimini doğrulamaktadır (Cu: %88–90, Sn: %9–11, Pb: %0,5–1,5). Sertlik testi (80–100 HBW), malzeme özelliklerinin standartlara uygunluğunu garanti eder.
2. Boyutsal Doğruluk Kontrolleri:

• Koordinat Ölçüm Cihazı (CMM), iç delik çapını, dış çapı, konik açıyı ve kanal boyutlarını doğrular.

• İç deliğin yuvarlaklığı, ≤0,005 mm sapma gerektiren bir yuvarlaklık test cihazı ile ölçülür.

3. Yüzey Kalitesi Muayenesi:

• İç delik yüzey pürüzlülüğü, Ra ≤0,8 μm olduğundan emin olmak için bir profilometre ile kontrol edilir.

• Görsel ve boya penetrasyon testi (DPT), kritik yüzeylerdeki çatlakları veya çizikleri tespit eder.

4. Fonksiyonel Test:

• Boşluk doğrulaması: Radyal boşluğun tasarım aralığı içinde olduğunu doğrulamak için manşon bir test şaftına deneme amaçlı takılır.

• Yağlama akış testi: İç delik oluklarına engelsiz akış sağlamak için yağ kanallardan pompalanır.

5. Aşınma Direnci Testi:

• Numune manşonu simüle edilmiş yük ve hız koşulları altında hızlandırılmış aşınma testine tabi tutularak aşınma oranının ≤0,01 mm/100 saat olduğu doğrulanır.