Estándares de la industria: ISO, SAE, etc. Requisitos para la dureza y la dureza de los dientes de cubo

Organización internacional para la estandarización (ISO): orientada al rendimiento con la adaptación de la condición de trabajo como núcleo

Aunque ISO no ha establecido un estándar numérico unificado para la dureza y la dureza del diente de cubos, ha establecido el principio central de "adaptación al rendimiento a las condiciones de trabajo" en una serie de estándares como "requisitos generales de seguridad para la maquinaria de movimiento de la tierra" y "Términos y definiciones de dispositivos de trabajo para la maquinaria de movimiento de tierras".

En términos de dureza, ISO requiere que la dureza de los materiales de los dientes del cubo coincida con la dureza del material de trabajo: para materiales de baja duración, como el suelo blando y la arena y la grava, la dureza superficial de los dientes del cubo debe alcanzar 250-350HB (dureza de Brinell) para equilibrar la resistencia al desgaste y los costos de procesamiento; Para materiales de alta resistencia, como rocas y bloques de concreto, la dureza de la punta del diente debe aumentarse a 400-500HB para garantizar que la deformación plástica no se genere fácilmente durante el proceso de corte. Al mismo tiempo, se estipula claramente que la dureza del cuerpo del diente del cubo (área de punta no dental) debe ser de 30-50 hb más baja que la punta del diente, formando una "estructura de dureza de gradiente" para reservar espacio para la seguridad posterior.

El requisito de resistencia se refleja en el índice de "resistencia a la falla de impacto": ISO estipula que los dientes del cubo deben pasar la prueba de energía de impacto de 15J (prueba de muesca en V charpy) en el rango de temperatura de -20 ℃ a 40 ℃, es decir, después de ser sometido a un impacto equivalente a 15 julios de energía, no a través de cracks o fracturas deberían ocurrir. Este requisito está destinado a hacer frente a los escenarios operativos bajo diferencias de temperatura extrema, como el bajo impacto de la temperatura en los sitios de construcción del norte en invierno, o fatiga térmica de materiales durante la operación continua en verano.

Sociedad de Ingenieros Automotrices (SAE): especificaciones duales de indicadores cuantitativos y adaptación de procesos

El estándar SAE presenta "cuantificación precisa" y "adaptación del proceso", y su especificación de material de los dientes del cubo de maquinaria de la maquinaria J2575 "tiene una practicidad extremadamente fuerte en términos de dureza y dureza.

El índice de dureza utiliza la dureza de Rockwell (HRC) como parámetro central: la dureza del área de trabajo de la punta del diente (dentro de los 50 mm de la punta) debe controlarse a 45-50 hrc. Este rango no solo puede garantizar la "fuerza de perforación" durante el corte (la dureza por debajo de las 45 horas es propensa al rizo de la punta del diente), sino que también evita el riesgo de fragilidad causada por la dureza excesiva (más de 50 HRC); La dureza del área donde la raíz del diente del cubo se conecta al cubo debe reducirse a 30-35hrc. Al reducir la dureza, la ductilidad del material se mejora para evitar que la raíz se rompa debido a la concentración de tensión durante la operación.

Los requisitos de dureza se refinan en diferentes tipos de operaciones: los dientes de cubo de uso general deben cumplir con la energía de impacto de 20J a 20 ℃, y los dientes de cubo específicos de la minería (para condiciones de alto impacto) deben aumentarse a 30J, y se estipula claramente que la longitud de grietas después de la prueba de impacto no exceda los 10 mm. Además, SAE también requiere materiales dientes de cubo para pasar la "Prueba de resistencia al ciclo de calor y frío": después de un ciclo de temperatura de -30 ℃ a 60 ℃, la tasa de retención de energía de impacto debe alcanzar más del 80% para adaptarse a los requisitos operativos en climas extremos.

China National Standard (GB/T 25628-2023): Optimización de adaptabilidad combinada con condiciones de trabajo locales

GB/T 25628-2023 "dientes de cubo de maquinaria de tierras de tierra" se refiere a los estándares internacionales y combina condiciones de trabajo típicas de la construcción de ingeniería china (como materiales mixtos en proyectos de infraestructura, impacto de alta intensidad en las operaciones mineras, etc.) para formar requisitos más específicos.

El estándar de dureza adopta "indicadores duales en paralelo": la dureza de Brinell (HB) se usa para la evaluación general (punta dental ≥400hb, cuerpo ≥320HB) y la dureza de Vickers (HV) para la detección de área microscópica (dentro de 1 mm de profundidad de la superficie de la punta del diente, la fluctuación de la dureza debe ser ≤50HV). Este índice dual puede evitar efectivamente el problema de "endurecer la superficie pero insuficiente resistencia interna"; por ejemplo, algunos dientes de cubo inferiores cumplen con los requisitos de dureza a través del enfriamiento de la superficie, pero el material interno está suelto y el "pelado de superficie" es fácil de ocurrir en la operación real.

El requisito de dureza resalta la capacidad de "resistir el impacto repetido": además de la prueba convencional de 20 ℃, 20J de impacto, se agrega una "prueba de impacto de 10 ciclos", después de 10 impactos de energía consecutivos de 10J, los dientes del cubo no deben tener grietas acumulativas. Este requisito está dirigido a los escenarios comunes de "operación intermitente" (inicio y parada frecuentes, impacto intermitente de los materiales) en los sitios de construcción chinos para prevenir la "fractura por fatiga" causada por impactos repetidos. Al mismo tiempo, el estándar estipula específicamente que los dientes de cubo utilizados en áreas de meseta (más de 3000 m sobre el nivel del mar) deben pasar la prueba de tenacidad a baja temperatura -30 ℃ para adaptarse al entorno de alta altitud y baja temperatura.

La lógica central detrás del estándar: equilibrio dinámico entre dureza y dureza

Ya sea que se trate de la "adaptación de condición" de ISO, el "control cuantitativo" de SAE, o la "optimización local" de GB, la lógica central gira en torno al "equilibrio dinámico entre dureza y dureza", la dureza insuficiente hará que los dientes del cubo se desgasten rápidamente y pierdan la capacidad de corte; La dureza insuficiente causará fácilmente grietas y fracturas, lo que dará como resultado el apagado del equipo.

Estos estándares no son "restricciones", pero el "resultado final de seguridad" establecido para el rendimiento del diente del cubo: cuando los dientes del cubo cumplen con los requisitos de dureza y dureza al mismo tiempo, pueden mantener una vida útil de 800-1200 horas en las operaciones de rutina (flotando de acuerdo con la dureza del material), y reducir el riesgo de falla en impactos repentinos (como el contacto accidental con las rocas y las barras de acero). Para los usuarios, elegir dientes de deseos que cumplan con los estándares significa una frecuencia de reemplazo más baja, una eficiencia operativa más estable y menores costos de uso integral.

De internacional a doméstico, la evolución de los estándares de dientes de cubos siempre se ha sincronizado con las necesidades de ingeniería. Comprender la lógica detrás de estos estándares no solo puede ayudar a los usuarios a seleccionar con precisión los productos que se adaptan a sus condiciones de trabajo, sino que también promueven la búsqueda continua de la industria del "equilibrio de rendimiento", después de todo, un diente de cubo calificado debe ser tan difícil como el acero y también saber cómo "amortiguarse" como un manantial.