معايير الصناعة: ISO ، SAE ، إلخ. متطلبات صلابة الأسنان والصلابة

المنظمة الدولية للتوحيد (ISO): الموجهة نحو الأداء مع تكيف حالة العمل باعتباره جوهر

على الرغم من أن ISO لم يضع معيارًا رقميًا موحدًا لصلابة ومتانة الأسنان الجرافة ، فقد أنشأ المبدأ الأساسي المتمثل في "تكييف الأداء مع ظروف العمل" في سلسلة من المعايير مثل "متطلبات السلامة العامة لآلات تربية الأرض" و "مصطلحات وتعريفات أجهزة العمل لآلات تنشيط الأرض".

من حيث الصلابة ، يتطلب ISO أن تتطابق صلابة مواد أسنان الجرافة مع صلابة المواد العاملة: بالنسبة للمواد الصخرية المنخفضة مثل التربة الناعمة والرمال والحصى ، يجب أن تصل صلابة أسنان الجرافة إلى 250-350HB (صلابة برينيل) لتحقيق التوازن بين تكاليف المقاومة وتكاليف المعالجة ؛ بالنسبة للمواد ذات القوة العالية مثل الصخور والكتل الخرسانية ، يجب زيادة صلابة طرف الأسنان إلى 400-500HB لضمان عدم توليد تشوه البلاستيك بسهولة أثناء عملية القطع. في الوقت نفسه ، من الواضح أن صلابة جسم الأسنان دلو (منطقة الطرف غير الأسنان) يجب أن تكون أقل من 30 إلى 50 ساعة من طرف الأسنان ، مما يشكل "بنية صلابة التدرج" لحجز مساحة لضمان المتانة اللاحق.

ينعكس متطلبات الصلابة من خلال مؤشر "مقاومة فشل التأثير": ينص ISO على أن أسنان الجرافة يجب أن تجتاز اختبار الطاقة 15J (اختبار Charpy V) في نطاق درجة حرارة -20 ℃ إلى 40 ℃ ، أي بعد تعرضه لتأثير ما يعادل 15 جولًا من الطاقة ، لا يجب أن يحدث من خلال الشقوق أو الكثافة. يهدف هذا المطلب إلى التعامل مع سيناريوهات التشغيل في ظل اختلافات في درجات الحرارة القصوى - مثل تأثير درجة الحرارة المنخفضة في مواقع البناء الشمالية في فصل الشتاء ، أو التعب الحراري للمواد أثناء التشغيل المستمر في الصيف.

مجتمع مهندسي السيارات (SAE): المواصفات المزدوجة للمؤشرات الكمية والتكيف مع العملية

تتميز SAE Standard بـ "القياس الكمي الدقيق" و "التكيف العملي" ، ومواصفات مواد أسنان البدلات الهندسية J2575 لها "من حيث الصلابة والصلابة.

يستخدم مؤشر الصلابة صلابة Rockwell (HRC) باعتباره المعلمة الأساسية: يجب التحكم في صلابة منطقة عمل طرف الأسنان (ضمن 50 مم من الحافة) في 45-50HRC. لا يمكن أن يضمن هذا النطاق فقط "قوة الثقب" أثناء القطع (الصلابة التي تقل عن 45 ساعة معرضة لتجعيد طرف الأسنان) ، ولكن أيضًا تجنب خطر الهشاشة الناجم عن صلابة مفرطة (أكثر من 50 ساعة) ؛ يجب تقليل صلابة المنطقة التي يتصل فيها جذر سن الجرافة بالدلو إلى 30-35HRC. عن طريق تقليل صلابة ، يتم تحسين ليونة المادة لمنع الجذر من الانهيار بسبب تركيز الإجهاد أثناء التشغيل.

يتم تنقيح متطلبات الصلابة إلى أنواع مختلفة من العمليات: تحتاج أسنان الجرافات للأغراض العامة إلى تلبية طاقة 20J تأثير عند 20 ℃ ، ويجب زيادة أسنان دلو خاصة بالتعدين (لحالات التأثير العالي) إلى 30J ، ويتم النصوص بوضوح على أن طول الكراك بعد اختبار التأثير لا يتجاوز 10 مم. بالإضافة إلى ذلك ، تتطلب SAE أيضًا أن تجتاز مواد أسنان دلو "اختبار صلابة الدورة الساخنة والباردة" - بعد دورة درجة الحرارة من -30 إلى 60 ℃ ، يجب أن يصل معدل الاحتفاظ بالطاقة إلى أكثر من 80 ٪ للتكيف مع متطلبات التشغيل في المناخات القصوى.

المعيار الوطني الصيني (GB/T 25628-2023): تحسين القدرة على التكيف مع ظروف العمل المحلية

GB/T 25628-2023 "تشير أسنان دلو الآلات في الأرض إلى المعايير الدولية وتجمع بين ظروف العمل النموذجية للبناء الهندسي الصيني (مثل المواد المختلطة في مشاريع البنية التحتية ، وتأثير عالي الكثافة في عمليات التعدين ، وما إلى ذلك) لتشكيل متطلبات أكثر استهدافًا.

يتبنى معيار الصلابة "المؤشرات المزدوجة بالتوازي": يتم استخدام صلابة Brinell (HB) للتقييم الكلي (طرف الأسنان ≥400HB ، الجسم ≥320HB) ، ويستخدم صلابة Vickers (HV) للكشف عن المنطقة المجهرية (ضمن عمق 1 ملم لسطح طرف الأسنان ، يجب أن يكون التذبذب الصلبة ≤50HV). يمكن أن يتجنب هذا الفهرس المزدوج بشكل فعال مشكلة "تصلب السطح ولكن القوة الداخلية غير الكافية" - على سبيل المثال ، تلبي بعض أسنان الجرافات السفلية متطلبات الصلابة من خلال تبريد السطح ، ولكن المادة الداخلية فضفاضة ، و "تقشير السطح" سهل في العملية الفعلية.

يسلط متطلبات الصلابة الضوء على القدرة على "مقاومة التأثير المتكرر": بالإضافة إلى اختبار التأثير التقليدي 20 ℃ ، 20J ، تتم إضافة "اختبار تأثير 10 دورة" - بعد 10 آثار متتالية 10J للطاقة ، يجب ألا يكون لأسنان الجرافة تشققات تراكمية. يهدف هذا المطلب إلى سيناريوهات "التشغيل المتقطعة" الشائعة (البدء المتكرر والتوقف ، والتأثير المتقطع للمواد) على مواقع البناء الصينية لمنع "كسر التعب" الناجم عن التأثيرات المتكررة. في الوقت نفسه ، ينص المعيار على وجه التحديد على أن أسنان دلو المستخدمة في مناطق الهضبة (فوق 3000 متر فوق مستوى سطح البحر) يجب أن تجتاز اختبار صلابة -30 درجة حرارة منخفضة للتكيف مع بيئة ارتفاع درجات الحرارة المنخفضة.

المنطق الأساسي وراء المعيار: التوازن الديناميكي بين الصلابة والصلبة

سواء كان "تكييف الحالة" لـ ISO ، أو "التحكم الكمي" في SAE ، أو "التحسين المحلي" لـ SAE ، أو "التحسين المحلي" لـ GB ، فإن المنطق الأساسي يدور حول "التوازن الديناميكي بين الصلابة والصلبة" - لا يتسبب صلابة كافية في ارتداء أسنان الجرافة بسرعة وتفقد قدرة القطع ؛ سوف لا تتسبب الصلابة الكافية بسهولة في التكسير والكسر ، مما يؤدي إلى إغلاق المعدات.

هذه المعايير ليست "قيودًا" ، ولكن "السلامة السفلية" التي تم تحديدها لأداء أسنان الجرافة: عندما تفي أسنان الجرافة بمتطلبات الصلابة والصلابة في نفس الوقت ، يمكنها الحفاظ على عمر خدمة من 800 إلى 1200 ساعة في العمليات الروتينية (تطفو وفقًا لمادة المادة) ، وتقليل خطر الفشل في التأثيرات المفاجئة (مثل الاتصالات الصوفية مع الصخور). بالنسبة للمستخدمين ، فإن اختيار أسنان الجرافات التي تلبي المعايير يعني انخفاض تردد الاستبدال ، وكفاءة تشغيل أكثر استقرارًا ، وتكاليف الاستخدام الشاملة المنخفضة.

من الدولية إلى المنزلية ، تم مزامنة تطور معايير الأسنان دلو مع الاحتياجات الهندسية. إن فهم المنطق وراء هذه المعايير لا يمكن أن يساعد المستخدمين فقط على اختيار المنتجات التي تتناسب مع ظروف عملهم ، ولكن أيضًا تعزيز السعي المستمر للصناعة "لتوازن الأداء" - بعد كل شيء ، يجب أن تكون أسنان الجرافة المؤهلة صعبة مثل الصلب وأيضًا معرفة كيفية "العازلة" مثل الربيع.