Pelapik soket penghancur kon, komponen tahan haus yang boleh diganti dalam rongga galas soket, bertindak sebagai antara muka antara aci utama berputar dan soket pegun. Ia melindungi daripada haus, mengurangkan geseran (≤0.15 dengan pelinciran), mengagihkan beban dan mengimbangi ketidakselarasan kecil, yang memerlukan rintangan haus yang baik dan keserasian pelincir.
Dari segi struktur, ia adalah lengan silinder/bebibir dengan badan pelapik (bahan gangsa, babbitt atau dwilogam), permukaan galas dalam (Ra0.8–1.6 μm dengan alur minyak), permukaan luar (pasangan gangguan), bebibir pilihan, ciri pelinciran dan chamfer, dengan ketebalan dinding 5–15 mm.
Pembuatan melibatkan tuangan (emparan/pasir) untuk pelapik gangsa, serta rawatan haba dan pemesinan, atau penyediaan cangkerang keluli, aplikasi lapisan galas (ikatan pensinteran/gulungan) dan pemesinan untuk yang dwilogam.
Kawalan kualiti termasuk ujian bahan (komposisi, kekerasan), pemeriksaan dimensi (CMM, ujian kebulatan), analisis struktur mikro, ujian prestasi (geseran, haus), dan pemeriksaan kesesuaian, memastikan ia melindungi komponen untuk operasi penghancur yang cekap.
Pengenalan Terperinci kepada Komponen Pelapik Soket Penghancur Kon
1. Fungsi dan Peranan Pelapik Soket
Pelapik soket penghancur kon (juga dirujuk sebagai sesendal soket aci utama atau pelapik pangsi) ialah komponen tahan haus boleh diganti yang dipasang dalam rongga galas soket, bertindak sebagai antara muka antara aci utama berputar dan soket pegun. Fungsi utamanya termasuk:
Perlindungan Pakai: Melindungi rongga galas soket dan aci utama daripada sentuhan langsung logam-ke-logam, mengurangkan lelasan yang disebabkan oleh putaran berkelajuan tinggi (500–1500 rpm) dan beban paksi (sehingga ribuan kilonewton).
Pengurangan Geseran: Menyediakan permukaan geseran rendah (pekali geseran ≤0.15 di bawah pelinciran) untuk meminimumkan kehilangan tenaga dan penjanaan haba antara aci utama dan soket.
Pengagihan Beban: Mengagihkan beban paksi dan jejarian secara sama rata dari aci utama ke soket, menghalang kepekatan tegasan setempat dan memanjangkan hayat perkhidmatan kedua-dua komponen.
Pampasan Penjajaran: Membenarkan salah jajaran kecil antara aci utama dan soket melalui keanjalannya yang sedikit, mengurangkan getaran dan bunyi semasa operasi.
Beroperasi dalam persekitaran yang dilincirkan tetapi bertekanan tinggi, pelapik soket memerlukan rintangan haus yang sangat baik, kekuatan mampatan dan keserasian dengan pelincir (cth, minyak mineral atau gris).
2. Komposisi dan Struktur Pelapik Soket
Pelapik soket lazimnya adalah lengan silinder atau bebibir dengan dimensi dalaman dan luaran yang tepat, menampilkan bahagian penting dan butiran struktur berikut:
Badan Pelapik: Lengan silinder berongga yang diperbuat daripada gangsa galas (cth, ZCuSn10Pb1), logam babbitt (berasaskan timah: Sn 83–85%, Sb 11–13%), atau bahan dwilogam bersandarkan keluli (cengkerang keluli dengan lapisan gangsa tersinter). Ketebalan dinding berkisar antara 5–15 mm, bergantung pada saiz penghancur.
Permukaan Galas Dalam: Permukaan mesin ketepatan dengan kekasaran rendah (Ra0.8–1.6 μm) yang bersentuhan terus dengan aci utama. Ia selalunya mempunyai alur minyak lilitan (dalam 0.5–2 mm) untuk mengekalkan pelincir dan meningkatkan pengurangan geseran.
Permukaan Luar: Permukaan silinder atau sedikit tirus yang sesuai dengan rongga galas soket dengan muat gangguan (0.01–0.05 mm) untuk mengelakkan putaran berbanding soket.
Bebibir (Pilihan): Bebibir jejari pada satu hujung untuk mengehadkan pergerakan paksi dalam soket, memastikan pelapik kekal duduk di bawah beban paksi yang berat.
Ciri-ciri Pelinciran:
Alur Minyak: Alur paksi atau lingkaran pada permukaan dalam yang mengedarkan pelincir secara sama rata di sepanjang kawasan sentuhan, mengelakkan geseran kering.
Lubang Minyak: Lubang kecil (φ3–φ6 mm) yang menyambungkan permukaan luar ke alur dalam, menjajarkan dengan saluran pelinciran soket untuk memastikan aliran minyak.
Chamfers: Tepi bulat (jejari 0.5–2 mm) pada kedua-dua hujung untuk memudahkan pemasangan dan mengelakkan kepekatan tegasan pada antara muka aci pelapik.
3. Proses Pengilangan untuk Pelapik Soket
Bergantung pada bahan, pelapik soket dihasilkan menggunakan proses penuangan, pensinteran atau pemesinan. Untuk pelapik gangsa, proses utama ialah:
Pemilihan Bahan:
Gangsa galas (ZCuSn10Pb1) diutamakan untuk kekuatan mampatan yang tinggi (≥300 MPa), kekonduksian terma yang baik, dan keserasian dengan aci keluli. Komposisinya dikawal kepada Sn 9–11%, Pb 0.5–1.0%, keseimbangan Cu, dengan kekerasan HB 80–100.
Pemutus:
Tuangan Empar: Gangsa cair dituangkan ke dalam acuan berputar (1000–3000 rpm) untuk membentuk lengan silinder dengan struktur yang padat dan seragam. Kaedah ini memastikan kepekatan dan meminimumkan keliangan (≤5% mengikut isipadu).
Tuangan Pasir: Untuk pelapik bebibir, acuan pasir digunakan dengan teras untuk membentuk alur atau lubang minyak. Suhu menuang ialah 1000–1100°C untuk memastikan pengisian bahagian nipis yang lengkap.
Rawatan Haba:
Pelapik gangsa menjalani penyepuhlindapan pada 500–600°C selama 1–2 jam, diikuti dengan penyejukan perlahan, untuk melegakan tekanan tuangan dan meningkatkan kebolehmesinan.
Pemesinan dan Kemasan:
Pemesinan Kasar: Kosong tuangan dihidupkan mesin pelarik ke diameter luar mesin, lubang dalam dan bebibir (jika berkenaan), meninggalkan elaun kemasan 0.5–1 mm.
Selesai Pemesinan: Permukaan dalam dan luar dipusing dengan ketepatan untuk mencapai toleransi dimensi (IT6–IT7) dan kekasaran permukaan Ra0.8 μm. Lubang dalam diasah untuk kebulatan unggul (≤0.005 mm).
Pemesinan Alur Minyak: Alur-alur dikisar atau dijulurkan ke permukaan dalam dengan kedalaman dan jarak yang tepat untuk mengoptimumkan pengekalan pelincir.
4. Proses Pengilangan untuk Pelapik Dwilogam
Untuk aplikasi beban tinggi, pelapik dwilogam bersandarkan keluli dihasilkan menggunakan:
Penyediaan Shell Keluli: Lengan keluli karbon rendah (Q235) dilukis atau dimesin mengikut dimensi luar yang dikehendaki, kemudian dibersihkan dan dikasarkan (cth, melalui letupan pasir) untuk meningkatkan ikatan dengan lapisan galas.
Aplikasi Lapisan Galas:
Pensinteran: Serbuk gangsa (cth, CuSn10) disinter pada cangkerang keluli pada suhu 800–900°C dalam suasana pelindung (nitrogen), membentuk lapisan berliang setebal 0.5–2 mm.
Ikatan Gulung: Lembaran gangsa nipis (tebal 0.3–1 mm) digulung sejuk pada cangkang keluli di bawah tekanan tinggi (100–200 MPa), menghasilkan ikatan metalurgi.
Pemesinan Akhir: Permukaan dalam dimesin kemasan mengikut dimensi dan kekasaran yang diperlukan, dengan alur minyak ditambah mengikut keperluan.
5. Proses Kawalan Kualiti
Pengujian Bahan:
Analisis komposisi kimia (spektrometri) mengesahkan pematuhan piawai bahan (cth, ZCuSn10Pb1: Sn 9–11%, Pb 0.5–1.0%).
Ujian kekerasan (Brinell) memastikan pelapik gangsa mempunyai kekerasan HB 70–90, mengimbangi rintangan haus dan kemuluran.
Pemeriksaan Ketepatan Dimensi:
Mesin pengukur koordinat (CMM) memeriksa diameter dalam/luar, keseragaman ketebalan dinding dan ketebalan bebibir, dengan toleransi dikawal hingga ±0.01 mm untuk dimensi kritikal.
Kebulatan dan silinder permukaan dalam diukur menggunakan penguji kebulatan, memastikan nilai ≤0.005 mm untuk mengelakkan kehausan yang tidak sekata.
Analisis Mikrostruktur:
Pemeriksaan metalografik memeriksa keliangan (≤5% dalam gangsa) dan kualiti ikatan dalam pelapik dwilogam (tiada delaminasi antara keluli dan lapisan galas).
Ujian Prestasi:
Ujian Pekali Geseran: Tribometer mengukur geseran di bawah beban simulasi (10–50 MPa) dan kelajuan (500–1500 rpm), memerlukan nilai ≤0.15 dengan pelinciran.
Ujian Pakai: Ujian pin-pada-cakera meletakkan bahan pelapik kepada kitaran 10⁶, dengan penurunan berat badan terhad kepada ≤5 mg untuk memastikan hayat perkhidmatan yang panjang.
Pemeriksaan Kesesuaian dan Pemasangan:
Pelapik dipasang percubaan ke dalam soket ujian untuk mengesahkan kesesuaian gangguan: ia sepatutnya memerlukan daya tekan ringan (5–20 kN) tanpa herotan.
Lubang dalam diperiksa untuk keserasian dengan sampel aci utama standard, memastikan putaran lancar tanpa mengikat di bawah beban.
Melalui proses pembuatan dan kawalan kualiti ini, pelapik soket mencapai ketepatan, rintangan haus, dan geseran rendah yang diperlukan untuk melindungi soket dan aci utama, memastikan operasi penghancur kon yang cekap dan boleh dipercayai dalam perlombongan dan aplikasi pemprosesan agregat
