'ŵш
^Wf'∙√ . ļ⅝ţ _ ɪ _ ʌ к ⅝⅛i'
Ľ ĝ⅛ * ⅜.
½ɪʃ·› '. ⅛⅛ı* ɪ⅛
Рисунок 1 – Картина износа молотков
Одним из важнейших эксплуатационных качеств деталей машин ударного действия является износостойкость рабочего инструмента. Абразивность породы, находящейся в раздробленном состоянии, более высокая, чем в массиве, т.к. удельный контакт выше. Поэтому более 60% деталей дробилок и инструмента выходят из строя по причине абразивного износа. Высокая крепость и абразивность свойственна большинству горных пород. Поэтому детали машин и отдельные узлы изготавливаются из прочных металлов и материалов [1].
Молотковые дробилки при дроблении подвергаются интенсивному износу (рис. 1).
. ⅛ ⅜ г •“ "ч .:РПř»·4 VfcF; » ı * √⅜ ‚ ʌ
. Из-за интенсивного износа молотков, определяемого десятками и даже сотнями миллиметров, мощность и производительность дробилок используется не полностью
Исходя из общих закономерностей абразивного износа [1], можно принять, что при постоянной абразивности размалываемого продукта величина износа молотка пропорциональна, а срок службы, или время изнашивания, обратно пропорционален затрачиваемой работе, следовательно,
57
58
59
|
72 |
7 |
192 |
13 |
|
96 |
9 |
216 |
15 |
|
120 |
10 |
240 |
16 |
Интенсивный износ происходит в первые три дня эксплуатации дробилки, затем процесс износа стабилизируется.
Важным фактором, определяющим сопротивление износу, является их твёрдость, которая после термической обработки составляет 185210НВ. Известно, что высокую сопротивляемость износу сталь 110Г13Л имеет при твёрдости 450-500НВ и значительной глубине упрочненного слоя (30-40 мм), [5].
Для молотков чаще всего используется стали и чугуны, обладающих большой твердостью. Данные о них приводятся в табл. 2.
Таблица 2. - Относительная износостойкость материала
|
Материал или наплавка |
Система легирования |
Тверд ость НВ |
Относительная износостойкос ть |
Стойкость молотков на бокситах, час |
|
Сталь 40Г2 |
Fe-C |
220 |
1,6 ¯¯ |
450 |
|
Чугун белый |
Mn-Cr |
400 |
8,1 |
- |
|
Т-620 |
Fe-C-Cr |
550 |
14,2 |
980 |
|
Сормайт №1 |
B-Ti-Ni |
430 |
14,8 |
- |
|
Г13ТЛ |
Fe-C-Mn |
200 |
4,1 |
680 |
|
Г13ФЛ |
Fe-C-Mn |
220 |
4,3 |
720 |
Поскольку стандартные молотки после отливки и закалки упрочнению не подвергаются, их износостойкость определяется той величиной поверхностной твёрдости и глубиной упрочненного слоя, которые молоток получит в процессе эксплуатации. Исследования по установлению характера распределения твёрдости по различным зонам поперечного сечения изношенных молотков показали, что значительного их наклёпа при работе не происходит [6]. Максимальная твёрдость 390НВ – наблюдается на глубине 1-2 мм, при 4 мм она не превышает 250-280НВ, а на глубине 5-8 мм соответствует исходной твёрдости металла в неупрочненном состоянии.
Таким образом, возникает насущная проблема в упрочнении молотков. Существующие методы поверхностного упрочнения металла малоэффективны из-за малой глубины упрочнения (2-4 мм) и низкой производительности.
В настоящее время наиболее распространенным методом повышения износостойкости металла является наплавка их износостойкими сплавами: Т-620, Сормайтом, ПП-У25Х17Т-0. В зависимости от способа наплавки и толщины наплавленного слоя износостойкость наплавленных молотков менялась от 1,5 до 4,5 [7].
Молотки, у которых наплавка нанесена на заднюю поверхность или залита внутрь молотка, имели более низкую износостойкость. Сплавы Т- 620 или Сормайт наилучшие результаты дают при наплавке их на стали 20Л или 35Л. Молотки, изготовленные из стали 110Г13Л или 40ГЛ, не наплавляются, так как наплавленный металл быстро скалывается в процессе работы. Увеличение износостойкости молотков из стали 110Г13Л достигается путем проплавки изнашиваемой поверхности угольным электродом, что позволяет увеличить их износостойкость на 30-40%.
Решение проблемы абразивного износа для молотковых дробилок зависит от правильного выбора упрочняющих методов и глубины упрочнения.
Литература
- Барон Л. И., Кузнецов А. В. Абразивность горных пород при добывании. - М.: Изд-во АН СССР. 1961. – 400 с.
- ГОСТ 12375-70. Дробилки однороторные крупного дробления.- М.:Изд- во стандартов, 1981. – 120 с.
- Брусова О.М, Олизаренко В.В. Оценка остаточного ресурса узлов молотковой дробилки //Сборник докладов 68 научно-технической конференция, 2010г, г. Магнитогорск – С. 45.
- Отчет работы дробилок типа ДМЭ 17х14,5 за 2005-2011 гг, КБРУ
- Вероятностный анализ процесса изнашивания /Х.В. Кордонский, Г.М. Харач, В.П. Артамоновский и др. - М.: Наука, 1968. – 390 с.
- Ржевская С.В. Материаловедение. Учебное пособие для вузов. – М.: Издательство МГГУ, 2003. – 560 с.
- Осокин В.П. Практика измельчения. Алматы, 2003. – 200 с.