Основные условия выбора зубьев ковша

1. Основной параметр оценки 1: Тип эксплуатационного материала (определяет характер износа)

Твердость материала, размер частиц и коррозионная активность являются ключевыми факторами, влияющими на износ зубьев ковша, и должны иметь приоритет:

Мягкие материалы, такие как глина, песок и гумус, не содержат твёрдых примесей и вызывают преимущественно абразивный износ (медленный поверхностный износ). Они требуют умеренной твёрдости зубьев и не требуют повышенной ударной стойкости.

Смешанные материалы, такие как почва, содержащая гравий (≤5 см в диаметре) и выветренную горную породу, демонстрируют сочетание абразивного износа и умеренного ударного износа, поэтому требуются зубья, обладающие как базовой износостойкостью, так и прочностью.

Твёрдые материалы, такие как гранит, известняк, руда и мерзлый грунт, в первую очередь подвержены сильному ударному износу (высокие мгновенные нагрузки, которые могут легко привести к поломке вершины зуба). Поэтому ударопрочность и прочность должны быть приоритетными.

Специальные материалы, такие как шлам соляных ям и химические отходы, содержат коррозионные компоненты и требуют дополнительной защиты от коррозии (например, оцинкованных покрытий или коррозионно-стойких сплавов) для предотвращения разрушения материала.

2. Основное измерение суждения 2: Интенсивность операции (Определение величины силы)

Интенсивность работы отражает «частоту нагрузки» зубьев ковша и напрямую связана с усталостной прочностью материала:

Легкие операции, такие как реконструкция сельскохозяйственных угодий и рытье котлованов под фундаменты домов, предполагают работу продолжительностью ≤6 часов в день, низкие механические нагрузки и небольшие усилия на зубьях ковша, что позволяет сосредоточиться на экономической эффективности.

Работы средней интенсивности, такие как строительство муниципальных дорог и дноуглубление рек, предполагают работу по 8–10 часов в день, с периодическими работами с полной нагрузкой. Требуется баланс между износостойкостью и ударопрочностью.

Тяжёлые работы, такие как горнодобывающая промышленность и погрузка в карьерах, требуют круглосуточной смены. Зубья ковшей постоянно подвергаются ударным нагрузкам при полной нагрузке, что требует использования высокопрочных и ударопрочных материалов (например, биметаллических композитов или стали с высоким содержанием марганца).

3. Основной параметр суждения 3: Модель оборудования (определение совместимости)

Зубья ковша должны точно соответствовать модели ковша экскаватора/погрузчика и характеристикам рукояти. Несоблюдение этого требования приведет к ослаблению крепления и неравномерному распределению нагрузки (ускоренному износу или поломке). Необходимо подтвердить два ключевых параметра:

Вместимость ковша: например, для ковша объёмом 1,2 м³ потребуется зуб среднего размера. Для больших ковшей объёмом более 3 м³ потребуется зуб повышенной прочности с более толстым корпусом.

Способ соединения: распространённые варианты включают «штифт-отверстие» (фиксация штифтом) и «болтовое соединение» (болтовое крепление). Диаметр штифтового отверстия и размеры адаптера должны быть тщательно проверены (например, для Komatsu PC200 и Caterpillar 320 требуются специальные модели зубьев, чтобы избежать несоответствия стандартным моделям).

4. Основной параметр суждения 4: Ожидаемые затраты (баланс между производительностью и бюджетом)

После того как условия эксплуатации четко определены, важно рассчитать общую стоимость, объединив «частоту замены и стоимость одного зуба», чтобы избежать слепого выбора дорогих или дешевых вариантов:

Для лёгких условий эксплуатации: выбирайте обычную легированную износостойкую сталь (стоимость одного зуба: 100–300 юаней, срок службы: 1–2 месяца). Избегайте биметаллических композитных вариантов (стоимость более чем на 50% выше, производительность ниже).

Для тяжёлых условий эксплуатации: выбирайте зубья из стали с высоким содержанием марганца или биметаллические зубья (стоимость зуба: 300–800 юаней, срок службы: 3–6 месяцев). Хотя эти варианты дороже в расчёте на зуб, они снижают частоту замены (экономя время простоя и затраты на рабочую силу) и обеспечивают большую долгосрочную ценность.

Короче говоря, только четко определив тип извлекаемого материала, размер используемого оборудования и интенсивность выполняемой работы, можно точно подобрать материал, конструкцию и модель зубьев ковша, избежав при этом проблемы «выбора слишком слабого (который склонен к поломке) или слишком прочного (что расточительно)».