Padrões da indústria: ISO, SAE, etc. Requisitos para dureza e resistência dos dentes de balde

Organização Internacional de Padronização (ISO): Orientado pelo desempenho com a adaptação da condição de trabalho como o núcleo

Embora a ISO não tenha estabelecido um padrão numérico unificado para a dureza e a resistência dos dentes de caçambas, estabeleceu o princípio central da "adaptação de desempenho às condições de trabalho" em uma série de padrões como "requisitos gerais de segurança para máquinas de terraplenagem" e "termos e definições de dispositivos de trabalho para máquinas de terra".

Em termos de dureza, a ISO exige que a dureza dos materiais dos dentes da caçamba corresponda à dureza do material de trabalho: para materiais de baixa endurecimento, como solo macio e areia e cascalho, a dureza da superfície dos dentes da caçamba deve atingir 250-350HB (dureza Brinell) para equilibrar a resistência do desgaste e os custos de processamento; Para materiais de alta resistência, como rochas e blocos de concreto, a dureza da ponta do dente deve ser aumentada para 400-500HB para garantir que a deformação plástica não seja facilmente gerada durante o processo de corte. Ao mesmo tempo, é claramente estipulado que a dureza do corpo do dente da caçamba (área de ponta sem dente) deve ser 30-50HB menor que a ponta do dente, formando uma "estrutura de dureza do gradiente" para reservar espaço para a garantia subsequente de tenacidade.

O requisito de resistência é refletido pelo índice "Resistência à falha de impacto": a ISO estipula que os dentes da caçamba devem passar no teste de energia de impacto 15J (teste de Notch Charpy V) na faixa de temperatura de -20 ℃ a 40 ℃, ou seja, depois de serem submetidos a um impacto equivalente a 15 joules de energia, nenhum através de rachaduras ou fracturas deve ocorrer. Esse requisito visa lidar com os cenários de operação sob diferenças extremas de temperatura - como o impacto de baixa temperatura nos canteiros de obras do norte no inverno ou fadiga térmica de materiais durante a operação contínua no verão.

Sociedade de Engenheiros Automotivos (SAE): Duas Especificações de Indicadores Quantitativos e Adaptação de Processos

O SAE Standard apresenta "quantificação precisa" e "adaptação de processo", e seu J2575 "MACHINERY MACHINERY DEATHETH Specification" tem uma praticidade extremamente forte em termos de dureza e resistência.

O índice de dureza usa a dureza Rockwell (HRC) como parâmetro principal: a dureza da área de trabalho da ponta do dente (a 50 mm da ponta) precisa ser controlada em 45-50HRC. Esse intervalo pode não apenas garantir a "força de piercing" durante o corte (a dureza abaixo de 45HRC é propensa a enrolamento da ponta dos dentes), mas também evitar o risco de fragilidade causada pela dureza excessiva (mais de 50 horas); A dureza da área onde a raiz do dente da caçamba se conecta ao balde precisa ser reduzida para 30-35HRC. Ao reduzir a dureza, a ductilidade do material é aprimorada para impedir que a raiz seja quebrada devido à concentração de tensão durante a operação.

Os requisitos de resistência são refinados a diferentes tipos de operações: os dentes de caçamba de uso geral precisam atender à energia de 20J de impacto em 20 ℃, e os dentes de caçamba específicos da mineração (para condições de alto impacto) precisam ser aumentados para 30J, e é claramente estipulado que o comprimento da trinca após o teste de impacto não deve exceder 10 mm. Além disso, a SAE também exige que os materiais dentários da caçamba passem no "teste de resistência ao ciclo quente e frio" - após um ciclo de temperatura de -30 ℃ a 60 ℃, a taxa de retenção de energia de impacto deve atingir mais de 80% para se adaptar aos requisitos operacionais em climas extremos.

Padrão Nacional da China (GB/T 25628-2023): Otimização de adaptabilidade combinada com condições locais de trabalho

GB/T 25628-2023 "Dentes de caçamba de máquinas de terraplenagem" refere-se a padrões internacionais e combina condições de trabalho típicas da construção de engenharia chinesa (como materiais mistos em projetos de infraestrutura, impacto de alta intensidade nas operações de mineração, etc.) para formar requisitos mais direcionados.

O padrão de dureza adota "indicadores duplos em paralelo": a dureza de Brinell (HB) é usada para avaliação geral (ponta do dente ≥400HB, corpo ≥320HB) e a dureza de Vickers (HV) é usada para a detecção de área microscópica (dentro de 1 mm da superfície da ponta do dente, a flutuação da ponta do dente deve ser ≤50HV). Esse índice duplo pode efetivamente evitar o problema de "endurecer a superfície, mas a resistência interna insuficiente" - por exemplo, alguns dentes inferiores da caçamba atendem aos requisitos de dureza por meio da têmpera da superfície, mas o material interno está solto e "descascamento da superfície" é fácil de ocorrer na operação real.

O requisito de resistência destaca a capacidade de "resistir ao impacto repetido": além do teste de impacto convencional de 20 ℃ 20J, um "teste de impacto de 10 ciclos" é adicionado - após 10 impactos consecutivos da energia 10J, os dentes da caçamba não devem ter rachaduras cumulativas. Esse requisito é voltado para os cenários comuns de "operação intermitente" (início e parada frequentes, impacto intermitente dos materiais) nos locais de construção chineses para evitar a "fratura por fadiga" causada por impactos repetidos. Ao mesmo tempo, o padrão estipula especificamente que os dentes da caçamba usados nas áreas de platô (acima de 3000m acima do nível do mar) devem passar no teste de tenacidade de baixa temperatura de -30 para se adaptar ao ambiente de alta altitude e baixa temperatura.

A lógica principal por trás do padrão: equilíbrio dinâmico entre dureza e resistência

Seja a "adaptação da condição" da ISO, o "controle quantitativo" da SAE ou a "otimização local" de GB, a lógica principal gira em torno do "equilíbrio dinâmico entre dureza e resistência" - a dureza insuficiente fará com que os dentes do caçamba se desgasçam rapidamente e perdam a capacidade de corte; A resistência insuficiente causará facilmente rachaduras e fraturas, resultando em desligamento do equipamento.

Esses padrões não são "restrições", mas o "resultado final de segurança" estabelecido para o desempenho dos dentes da caçamba: quando os dentes do balde atendem aos requisitos de dureza e resistência ao mesmo tempo, eles podem manter uma vida útil de 800 a 1200 horas em operações de rotina (flutuando de acordo com a dureza do material) e reduzir o risco de falhas em impactos repentinos (como contatos acidentais com acidentes com rochas e rochas acidentais com rochas acidentais e acidentes com rochas acidentais e acidentes com acidentes com acidentes com acidentes acidentais e acidentes acidentais e acidentais com rochas acidentais e acidentes com rochas acidentais e com contatos acidentais e acidentais com contatos acidentais e acidentes com rochas e aço. Para os usuários, a escolha de dentes de caçamba que atendem aos padrões significam menor frequência de reposição, eficiência operacional mais estável e menores custos de uso abrangentes.

Do internacional ao doméstico, a evolução dos padrões dos dentes de balde sempre foi sincronizada com as necessidades de engenharia. Compreender a lógica por trás desses padrões pode não apenas ajudar os usuários a selecionar com precisão produtos que se adaptem às suas condições de trabalho, mas também promovam a busca contínua do setor pelo "equilíbrio de desempenho" - afinal, um dente de balde qualificado deve ser tão difícil quanto o aço e também saber como "buffer" como uma mola.