Skúška pevnosti reťazí s valčekmi v ťahu: Ako sa priemyselné reťaze testujú z hľadiska pevnosti a kvality

Úvod

Ako silný je priemyselný reťazový pohonný ústroj?

Môže reťazový pohonný ústroj naozaj vydržať zaťaženie uvedené v jeho technickom liste?

A ako výrobcovia overujú ťahovú pevnosť reťaza pred jeho dodaním zákazníkovi?

Odpoveď je ťahové skúšanie.

Pre priemyselné prenosové reťaze je ťahové skúšanie dôležitou deštruktívnou skúškou, ktorá sa používa na vyhodnotenie nosnej schopnosti celého reťazového ústroja.

Existuje však dôležitý bod, ktorý by mal každý inžinier a nákupný zamestnanec pochopiť:

Ťahová pevnosť nie je to isté ako povolené prevádzkové zaťaženie.

V tomto videu vysvetlíme, ako funguje ťahové skúšanie reťazového pohonného ústroja, čo sa počas skúšky deje, aké faktory ovplyvňujú pevnosť reťaza a ako by mali nákupní zamestnanci interpretovať údaje z ťahového skúšania.

1. Čo je ťahové skúšanie reťazového pohonného ústroja?

Ťahové skúšanie reťazového pohonného ústroja je kontrolovaná skúška, pri ktorej sa vzorka reťaza postupne podrobuje rastúcej ťahovej sile až do porušenia.

Účelom je určiť maximálnu ťažnú silu, ktorú reťaz vydrží za špecifikovaných skúšobných podmienok.

Skúška je deštruktívna.

Inými slovami sa vzorka reťaze úmyselne zaťažuje až do dosiahnutia bodu zlyhania.

Výsledok sa potom môže porovnať so špecifikovanou minimálnou ťažnou pevnosťou pre príslušnú špecifikáciu reťaze.

ISO 606:2015 sa týka krátkokrokových presných reťazí s valčekmi a vložkami a obsahuje požiadavky na rozmery, tolerancie, meranie dĺžky, predpätie, minimálnu ťažnú pevnosť a minimálnu dynamickú pevnosť.

2. Prečo je ťažné skúšanie dôležité?

Reťaz s valčekmi môže vyzerať jednoducho, no ide o presnú mechanickú prenosovú súčiastku.

Typická reťaz s valčekmi obsahuje:

· Vnútorné platne

· Vonkajšie platne

· Kolíky

· Vložky

· Valčeky

· Spojovacie články

Počas prevádzky tieto komponenty spoločne prenášajú výkon a mechanickú silu.

Ak je jeden kritický komponent príliš slabý, môže zlyhať celý reťazec.

Preto ťahové skúšky poskytujú dôležitý spôsob hodnotenia celkovej mechanickej integrity zostaveného reťazca.

Môžu pomôcť výrobcom identifikovať problémy súvisiace s:

· Kvalitou materiálu

· Tepelné spracovanie

· Hrúbkou platní

· Pevnosť kolíka

· Geometria otvorov

· Presnosť výroby

· Kvalita montáže

· Konzistenciu procesu

3. Ako prebieha ťažný test reťazca s valčekmi?

Základný postup je relatívne jednoduchý.

Najprv sa vyberie nový a nepoškodený vzorkový reťazec.

Reťazec sa namontuje do ťažného skúšobného stroja.

Obe koncové časti reťazca sa pripoja k vhodným upevňovacím prvkom.

Stroj potom postupne pôsobí ťažnou silou.

Keď sa sila zvyšuje, skúšobný stroj zaznamenáva vzťah medzi:

Silou a predĺžením

Záťaž sa stále zvyšuje, kým reťaz nedosiahne bod zlyhania.

Maximálna sila spojená so stavom zlyhania sa stáva nameranou pevnosťou v ťahu skúšobného vzorky.

Výsledok sa potom porovná s požadovanou minimálnou pevnosťou v ťahu.

4. Aká dlhá by mala byť skúšobná vzorka?

Skúšobná vzorka zvyčajne nie je len jeden jediný článok reťaze.

ISO 606:2015 špecifikuje, že vzorka pre skúšku ťahu by mala obsahovať aspoň päť voľných základných rozostupov.

Tiahová sila sa pomaly aplikuje na konce vzorky reťazca pomocou upínacích prvkov, ktoré umožňujú vhodný pohyb v normálnej rovine členenia reťazca.

Prečo je to dôležité?

Pretože reťazec je zostavený z viacerých navzájom prepojených súčiastok.

Testovanie reprezentatívneho úseku poskytuje výstižnejšie vyhodnotenie celkovej konštrukcie reťazca.

5. Prečo sa tiahová sila musí aplikovať pomaly?

Rýchlosť zaťažovania je dôležitá.

Ak sa sila aplikuje príliš rýchlo, dynamické účinky môžu ovplyvniť výsledok testu.

Účelom tiahového testu je vyhodnotiť reťazec za kontrolovanej tiahovej zaťažovacej podmienky, nie vytvoriť nekontrolovateľné nárazové zaťaženie.

Preto by sa tiahová sila mala postupne zvyšovať podľa príslušnej metódy testovania.

ISO 606 špecificky popisuje pomalé aplikovanie tiahovej sily a definuje poruchu na základe správania vzorky pri sile a predĺžení.

To zvyšuje opakovateľnosť a porovnateľnosť výsledkov testov.

6. Čo sa deje vo vnútri reťazca počas testovania?

Na začiatku testu sa reťazec deformuje relatívne málo.

So zvyšujúcou sa ťahovou silou sa reťazec postupne predlžuje.

Vnútorné komponenty začínajú pociťovať vyššie napätia.

Záťaž sa prenáša cez:

Vonkajšiu dosku → kolík → vložku → vnútornú dosku

Súčasne geometria kĺbov určuje, ako sa záťaž rozdeľuje po celom reťazci.

Keď sa sila blíži k maximálnej záťaži, jeden z kritických komponentov dosiahne stav porušenia.

Možné spôsoby porušenia zahŕňajú:

· Zlomenie dosky

· Porucha kolíka

· Porucha spojovacieho člena

· Deformácia okolo otvoru pre kolík

· Porucha spôsobená lokálnym sústredením napätia

Presný typ poruchy závisí od konštrukcie reťazca, materiálu, tepelnej úpravy, rozmerov a kvality výroby.

7. Čo je bod poruchy?

Jedným z najdôležitejších pojmov pri ťahových skúškach je definícia poruchy.

Podľa normy ISO 606:2015 sa za poruchu považuje bod, v ktorom ďalšie zväčšovanie predĺženia už nie je sprevádzané zväčšovaním sily.

Inými slovami, krivka sila–predĺženie dosiahne svoj maximálny bod.

Silu v tomto bode porovnávame so špecifikovanou minimálnou pevnosťou v ťahu.

Toto je presnejšie ako jednoducho povedať:

„Reťaz sa pretrhla.“

Tento test vyhodnocuje mechanické správanie reťaze až po bod zlyhania.

8. Pevnosť v ťahu vs. zlomové zaťaženie

V špecifikáciách reťazí sa môžete stretnúť s niekoľkými termínmi:

· Pevnosť v ťahu

· Minimálna pevnosť v ťahu

· Zlomové zaťaženie

· Najvyššia pevnosť v ťahu

Tieto termíny sú v kontexte deštruktívneho skúšania v ťahu úzko prepojené, avšak kupujúci by mali vždy overiť presnú definíciu použitú v príslušnom štandarde alebo v technickom liste výrobcu.

Pre štandardizované reťazce s valčekmi minimálna pevnosť v ťahu je to obzvlášť dôležité.

ISO 606 definuje minimálnu pevnosť v ťahu ako hodnotu, ktorú musí reťazový vzorka prekročiť pri skúške na zničenie podľa stanovenej metódy.

9. Najdôležitejší bod: Pevnosť v ťahu NIE JE prevádzkové zaťaženie

Toto je pravdepodobne najdôležitejšia správa celého videa.

Predpokladajme, že reťaz má minimálnu pevnosť v ťahu 50 kN.

To neznamená, že reťaz môže bezpečne pracovať nepretržite za zaťaženia 50 kN.

Nepredstavuje to ani odporúčané prevádzkové zaťaženie 50 kN.

ISO 606 výslovne uvádza, že minimálna pevnosť v ťahu je nie prevádzkové zaťaženie a slúži predovšetkým ako porovnávacia hodnota medzi reťazcami rôznych konštrukcií.

Skutočný výber reťaze vyžaduje zohľadnenie prevádzkových podmienok, napríklad:

· Prevádzkové zaťaženie

· Rýchlosť

· Nárazové zaťaženie

· Frekvencia štartovania a zastavovania

· Mazanie

· Operačná teplota

· Stav kolieska

· Zarovnanie reťaze

· Prevádzkové prostredie

· Požadovaná životnosť

Pre inžinierske aplikácie by sa na určenie vhodného prevádzkového zaťaženia mali použiť údaje o aplikáciách výrobcu a príslušné návrhové normy.

10. Ťahová pevnosť a únavová pevnosť sú odlišné

Ďalšou bežnou chybou je predpoklad, že reťaz s vyššou ťahovou pevnosťou bude vždy mať dlhšiu životnosť.

Toto nie je nevyhnutne pravda.

Ťahové skúšky sú predovšetkým deštruktívna statická skúška pevnosti.

Priemyselný valčekový reťaz však zvyčajne pracuje za opakujúcich sa zaťažení.

Počas prevádzky môže reťaz prejsť tisíckami, miliónmi alebo dokonca viac ako miliónmi cyklov zaťaženia.

Preto únavová pevnosť je tiež mimoriadne dôležitá.

Reťaz potrebuje nielen dostatočnú medzu pevnosti, ale aj dobrú odolnosť voči opakovanému zaťaženiu, opotrebovaniu a členitosti.

ISO 606:2015 obsahuje požiadavky nielen na minimálnu ťahovú pevnosť, ale aj na minimálnu dynamickú pevnosť, čím odráža rozdiel medzi statickým ťahovým výkonom a dynamickým výkonom.

11. Ktoré faktory ovplyvňujú ťahovú pevnosť reťazí s valčekmi?

Za konečný výsledok skúšky stojí mnoho faktorov.

Materiál

Značka ocele ovplyvňuje ťahovú pevnosť, húževnatosť, odolnosť voči únavovému poškodeniu a odpoveď na tepelné spracovanie.

Hrúbka plechu

Plocha prierezu článku reťaze priamo ovplyvňuje jeho nosnú schopnosť.

Priemer kolíkov

Čap prenáša zaťaženie medzi jednotlivými súčasťami reťaze a musí odolať vysokému mechanickému namáhaniu.

Tepelné spracovanie

Tepelné spracovanie môže výrazne ovplyvniť tvrdosť, pevnosť, húževnatosť a odolnosť proti opotrebovaniu.

Presnosť otvorov

Otvory pre čapy v článkoch reťaze musia byť presne umiestnené.

Zlá geometria môže spôsobiť sústredenie napätia.

Presnosť výroby

Rozdiely v rozmeroch môžu viesť k nerovnomernému rozloženiu zaťaženia.

Kvalita montáže

Nesprávna montáž môže spôsobiť nezvyčajné lokálne napätia.

Kvalita povrchu

Trhliny, ostré defekty alebo nadmerné hrianky sa môžu stať potenciálnymi miestami vzniku porúch.

Preto je ťahová pevnosť reťazovej súpravy výsledkom celého výrobného systému.

12. Prečo je kvalita reťazových platní dôležitá

Reťazová platňa je jednou z hlavných súčastí reťazovej súpravy, ktoré prenášajú zaťaženie.

Počas ťahovej skúšky platne prenášajú silu medzi kolíkmi a článkami reťaze.

Platňa teda musí mať:

· Správnu hrúbku

· Správny profil

· Presnú polohu otvorov pre kolíky

· vhodný materiál

· správna tepelná úprava

· dobrá kvalita povrchu

Zle vyrobená platňa môže znížiť celkovú pevnosť reťazca, aj keď sú ostatné súčasti vyrobené správne.

Preto je výroba reťazcov s valčekmi presné razenie a kontrola rozmerov veľmi dôležitá.

13. Prečo je kvalita kolíka dôležitá

Kolík reťazca je ďalšou kritickou súčasťou.

Kolík je vystavený vysokým mechanickým zaťaženiam a opakovanému pohybu.

Jeho výkon závisí od:

· Materiál

· priemeru

· Tvrdosť

· Stav povrchu

· Tepelné spracovanie

· Rozmerová presnosť

Ak je kolík príliš mäkký, opotrebovanie sa môže zvýšiť.

Ak je materiál alebo tepelné spracovanie nevhodné, kolík sa môže pri vysokom zaťažení porušiť.

Preto sa ťahové skúšky vykonávajú na reťazci ako celku namiesto zamerania sa len na jeden komponent.

14. Úloha tepelného spracovania

Tepelné spracovanie je dôležitou súčasťou výroby priemyselných reťazcov.

Jeho účelom nie je jednoducho zvýšiť tvrdosť komponentov.

Výrobca musí dosiahnuť vhodnú rovnováhu medzi:

Pevnosť + húževnatosť + tvrdosť + odolnosť voči opotrebovaniu

Rôzne komponenty reťazca môžu vyžadovať rôzne stratégie tepelného spracovania.

Napríklad kolíky a vložky môžu vyžadovať vynikajúcu odolnosť voči opotrebovaniu, zatiaľ čo platňa potrebuje vhodnú kombináciu pevnosti a húževnatosti.

Záverečný proces tepelného spracovania sa preto musí prispôsobiť materiálu, návrhu komponentu a požiadavkám aplikácie.

15. Čo obsahuje profesionálna skúšobná správa?

Pre priemyselných zákazníkov môže správa o ťahovej skúške obsahovať informácie, ako napríklad:

Produkt: Valcový reťaz

Číslo reťazca: Napríklad 08B, 10B, 12B, 16B

Typ reťazca: Simplex, Duplex, Triplex

Dĺžka vzorku: Dĺžka skúšobného reťazca

Skúšobný štandard: Používaný štandard

Skúšobná sila: Maximálna nameraná ťahová sila

Minimálna požadovaná hodnota: Požiadavka normy alebo špecifikácie

Režim poruchy: Poloha a typ poruchy

Skúšobné zariadenie: Tenzometrická trieda

Dátum skúšky: Dátum výroby alebo inšpekcie

Tieto informácie robia výsledok skúšky užitočnejším pre sledovateľnosť kvality a technické hodnotenie.

16. Ťahová skúška je deštruktívna skúška

Existuje dôležitý praktický aspekt.

Ak sa reťaz raz natiahne až do porušenia, vzorku nie je možné vrátiť do normálneho prevádzkového použitia.

Preto sa ťahové skúšky zvyčajne vykonávajú na špeciálne určených skúšobných vzorkách namiesto výrobných reťazí, ktoré sa neskôr namontujú do strojov.

Požiadavky skúšky podľa ISO 606 sa vzťahujú na nepoužívané a nepoškodené reťaze na určenie ich zhody so špecifikovanými minimálnymi požiadavkami.

Reťaz, ktorá už bola preťažená alebo poškodená, by sa nemala považovať za platnú vzorku pre ťahovú skúšku.

17. Ťahová skúška vs. skúška statického zaťaženia

Ťahová skúška a skúška statického zaťaženia nie sú úplne rovnaké.

Ťahové testy

Reťaz je zaťažovaná až do porušenia.

Účelom je určiť deštruktívne ťažné vlastnosti.

Skúška zaťažením

Reťaz sa podrobuje špecifikovanému zaťaženiu, aby sa overilo, či ho vydrží bez neprijateľného poškodenia.

Počas bežnej skúšky zaťažením sa reťaz nesmie ničiť.

Tieto dve skúšky plnia rôzne účely kontroly kvality.

Z tohto dôvodu by si nakupujúci mali od dodávateľov vyžiadať objasnenie, či je uvedené zaťaženie:

Minimálna pevnosť v ťahu, skúšobné zaťaženie alebo povolené pracovné zaťaženie.

Tieto hodnoty sa nikdy nesmú považovať za navzájom zameniteľné.

18. Ako majú nakupujúci porovnávať rôznych dodávateľov reťazí?

Pri porovnávaní dvoch dodávateľov klzných reťazí sa nezameriavajte iba na cenu.

Namiesto toho porovnajte úplnú technickú špecifikáciu.

Opýtať sa:

1. Akým štandardom sa reťaz riadi?

Napríklad:

ISO, DIN, ANSI, BS alebo iný platný štandard.

2. Aká je minimálna pevnosť v ťahu?

Skontrolujte skutočnú špecifikáciu pre veľkosť reťaze.

3. Z akých materiálov sa výrobok vyrába?

Pozrite sa na materiál použitý pre platne, kolíky, vložky a kotúčiky.

4. Ako sa súčasti tepelne spracovávajú?

Tepelné spracovanie má významný vplyv na mechanické vlastnosti a opotrebovateľnosť.

5. Ako sa skúša pevnosť v ťahu?

Potvrďte metódu skúšania a platný štandard.

6. Môže dodávateľ poskytnúť dokumentáciu o testovaní?

Pre kritické aplikácie môžu byť dôležité správy o kontrolách a sledovateľnosť.

7. Je dostupná výroba podľa špecifikácií OEM?

Pre špeciálne zariadenia môžu byť potrebné prispôsobené rozmery reťazca alebo jeho príslušenstvo.

19. Skúška reťazca na ťah v HaoRong

Tianjin Haorongshengye Electrical Equipment Co., Ltd. sa zameriava na priemyselné prenosové komponenty, vrátane:

· Reťaze s valčekmi

· Kolesá s ozubami

· Ozubenie

· Ozubené lišty

· Synchrónne remene

· Ozubené kolesá pre remeňový pohon

· Prispôsobené prevodové komponenty

Podľa oficiálnej webovej stránky spoločnosti HaoRong prijíma štandardné aj OEM výrobky a poskytuje prispôsobené prevodové komponenty podľa technických výkresov, vzoriek a technických požiadaviek zákazníkov. Spoločnosť tiež uvádza, že jej systém riadenia kvality zodpovedá požiadavkám ISO 9001 a medzinárodným požiadavkám certifikácie CE.

Pre medzinárodných zákazníkov profesionálna dodávka reťazí nie je len o doručení reťaze.

Ide o poskytnutie správnej kombinácie nasledujúcich prvkov:

Špecifikácia + Materiál + Výroba + Skúšanie + Kontrola kvality + Technická podpora pre aplikácie

20. Profesionálny proces skúšania valčekových reťazí

Typický pracovný postup kontroly kvality možno zhrnúť nasledovne:

Kontrola surovín

↓

Výroba komponentov

↓

Tepelné spracovanie

↓

Meranie rozmierov

↓

Zostava reťazca

↓

Prednačítanie / overovací proces

↓

Ťahové testy

↓

Analýza zlyhania

↓

Finálna kontrola kvality

↓

Balenie a preprava

Každá fáza prispieva k spoľahlivosti konečného výrobku.

21. Čo nám hovorí dobrý ťahový test?

Ťahový test dokáže odpovedať na niekoľko dôležitých otázok.

Je reťaz mechanicky dostatočne pevná na splnenie špecifikovanej minimálnej ťahovej požiadavky?

Je výrobný proces stabilný?

Sú materiály a tepelné spracovanie konzistentné?

Kde sa reťaz poruší?

Nastane nezvyčajný spôsob porušenia?

Spĺňa výrobná dávka požadované špecifikácie?

Avšak iba ťahové skúšky nám nepovedia všetko o životnosti reťazca v prevádzke.

Pri skutočnom návrhu zariadení musia inžinieri okrem toho brať do úvahy opotrebovanie, únavu materiálu, mazanie, rýchlosť, zasadenie do koliesok, zarovnanie, prostredie a prevádzkové podmienky.

22. Záverečné poznámky

Ruličkový reťazec môže vyzerať ako jednoduchá mechanická súčiastka.

Jeho ťahové vlastnosti však závisia od komplexného inžinierskeho systému.

Za jednou hodnotou pevnosti v ťahu sa skrývajú:

Výber materiálu.

Návrh článkov reťazca.

Kvalita čapov a vložiek.

Tepelné spracovanie.

Presné výrobné technológie.

Presnosť montáže.

Postupy skúšania.

Kontroly kvality.

A najdôležitejšie:

Minimálna pevnosť v ťahu sa nelíši od povolenej pracovnej zaťažovacej sily.

Pri výbere priemyselnej reťazovej prevodovky by mali inžinieri posúdiť celé použitie namiesto výberu reťaze len na základe jej lomovej sily.

Spoľahlivá reťaz začína spoľahlivými materiálmi.

Spoľahlivé materiály vyžadujú kontrolovaný výrobný proces.

A kontrolovaný výrobný proces vyžaduje profesionálne skúšanie.

V spoločnosti Tianjin Haorongshengye sa zameriavame na priemyselné prevodové komponenty a riešenia OEM pre zákazníkov po celom svete.

Ak hľadáte priemyselné reťazce, kolieska alebo prispôsobené prenosové komponenty, kontaktujte spoločnosť HaoRong pre technické poradenstvo a OEM riešenia.

Ďakujeme za pozornosť.

Odberom našich kanálov získate viac odborného obsahu o:

Reťazcoch, kolieskach, ozubeniach, ozubených lištach, remeňoch s časovaním, kolesách s časovaním a priemyselných prenosových komponentoch.