Wstęp

Rola i znaczenie wytrzymałych kół

Sprężyste koła to rodzaj kół, w których guma jest osadzona pomiędzy obręczą koła a piastą koła.Zwykle składają się z felgi, piasty koła, pierścienia dociskowego, pierścienia gumowego i śrub łączących.Koła sprężyste to jedne z głównych kół stosowanych w nowoczesnych pojazdach komunikacji miejskiej.Mogą redukować hałas uderzeniowy koła w szynę, łagodzić wibracje powstające przy uderzeniu koła w szynę, zmniejszać naprężenia dynamiczne na urządzeniach przekładni i ramy kierownicy, zmniejszać koło-szyna zużywają się i wydłużają żywotność pojazdów na torze.Wraz z szybkim rozwojem transportu kolejowego rola wytrzymałych kół staje się coraz ważniejsza.Stały się kluczowym elementem pojazdów szynowych, a popyt na nie rośnie.

Cel tego artykułu

W tym artykule wykorzystano przykład pewnego zintegrowanego, sprężystego koła typu eksportowego wyprodukowanego przez naszą firmę, aby przedstawić konstrukcję sprzętu i oprzyrządowania prasującego, inteligentne monitorowanie ciśnienia gumy oraz metodę montażu zrównoważonych sprężań dla takich sprężystych kół.Celem jest rozwiązanie takich problemów, jak duże bicie po prasowaniu, niekontrolowana siła napięcia wstępnego i prędkość prasowania oraz brak możliwości wykrycia siły docisku gumy w czasie rzeczywistym.

Praktyczne zastosowanie i skuteczność

Dzięki systematycznej analizie i projektowaniu opracowaliśmy uniwersalny sprzęt i oprzyrządowanie do montażu elastycznych kół, inteligentny system monitorowania ciśnienia gumy oraz metodę montażu zrównoważonej kompresji gumy.Praktyczne zastosowanie i weryfikacja skutecznie ograniczyły bicie sprężystych kół po montażu.Monitorując siłę napięcia wstępnego gumy, pośrednio kontrolowaliśmy sztywność testową kół sprężystych, zmniejszaliśmy współczynnik próbkowania do testów sztywności i stworzyliśmy tabelę krzywej ciśnienia dla każdego zespołu koła sprężystego.Zapewnia to jakość montażu i poprawia wydajność.

Wprowadzenie produktów

Struktura produktu

Zintegrowane, sprężyste koło typu eksportowego składa się głównie z piasty koła, gumowego pierścienia, felgi, drutu uziemiającego i śrub mocujących.

1. Piasta koła

2. Gumowy pierścień

3. Obręcz koła

4. Przewód uziemiający

5. Śruby mocujące

(Rysunek 1: Struktura integralnego, sprężystego koła typu eksportowego)

Wymagania techniczne zespołu kluczowego

1. Moment obrotowy śruby: 300N·m

2. Bicie osiowe: ≤0,5 mm

3. Bicie promieniowe: ≤0,3 mm

4. Nierównowaga statyczna: ≤125 g·m

5. Wymagania dotyczące testu typu:

- Sztywność promieniowa: ≥400kN/mm

- Sztywność osiowa: ≥65kN/mm

- Sztywność skrętna: 23,9 kN/mm

- Histereza: ≤0,3 mm

6. Wymagania dotyczące testu zmęczeniowego:

- W wyniku badania magnetyczno-proszkowego po badaniu nie wykryto żadnych defektów na obręczy koła, piaście koła i powierzchni pierścienia dociskowego;histereza ≤10mm

- Stopień zmienności wartości bicia osiowego i promieniowego przed i po badaniu sztywności skrętnej: ≤±20%, przy biciem osiowym ≤0,5mm i biciem promieniowym ≤0,3mm

- Po badaniu wartości sztywności muszą spełniać wymaganie 600kN/mm ≥ sztywność promieniowa ≥ 320kN/mm, 100kN/mm ≥ sztywność osiowa ≥ 52kN/mm

Analiza produktów

• Wyczerpanie produktu: Produkt eksportowy ma tę samą podstawową konstrukcję, co opracowane w kraju odporne koło do kolei lekkiej, ale ma wyższe wymagania dotyczące wartości bicia montażowego.

• Test sztywności: W przypadku dużej partii wytrzymałych kół eksportowych zapewnienie, że każdy produkt spełnia wymagania dotyczące testów sztywności, jest wyzwaniem.Kontrolując minimalną siłę docisku gumy i pobierając próbki sztywności sprężystego koła, możemy pośrednio monitorować test sztywności.Dopuszczalny zakres osiowej siły docisku określa się na 12,5 ~ 16 ton.

Projektowanie zautomatyzowanych, inteligentnych urządzeń do prasowania

Wymagania projektowe sprzętu prasującego

• Kontroluj siłę wstępnego ładowania, prędkość prasowania i czas trzymania.

• Wyprowadź rzeczywistą siłę docisku gumy.

• Rejestruj i zapisuj dane dotyczące jakości.

Projektowanie głównego sprzętu prasującego i oprzyrządowania pomocniczego

• Główny projekt wyposażenia: Siłownik hydrauliczny jest montowany pośrodku korpusu maszyny z tłoczyskiem skierowanym do góry.Użycie segmentowego bloku kompozytowego do ciągnięcia i dociskania produktu sprawia, że ​​żadne elementy dociskowe nie blokują górnej części sprężystego koła, ułatwiając ręczne dokręcanie śrub wokół koła.

• Narzędzia pomocnicze:

- Blok dystansowy piasty: Używany do pozycjonowania powierzchni czołowej sprężystego koła przed i podczas prasowania.

- Blok pozycjonowania piasty: Służy do promieniowego pozycjonowania sprężystego koła przed i podczas prasowania.

- Blok dociskowy: Służy do równomiernego dociskania sprężystego kołpaka dociskowego koła podczas docisku.

- Urządzenie do regulacji obręczy: Służy do wstępnej regulacji mimośrodu promieniowego przed dociśnięciem sprężystego koła z gumą do urządzenia.

Projekt systemu sterowania

• Projekt prędkości prasowania: W sprzęcie zastosowano elektrohydrauliczną serwo prasę hydrauliczną CNC, programowalny sterownik PLC oraz komputer przemysłowy do gromadzenia i przetwarzania danych, pozwalających na ustawienie i regulację ciśnienia i prędkości uciągu cylindra hydraulicznego.Podczas całego procesu prasowania początkowa część skoku jest ustawiona na 3~4mm/s, a druga na 0,5~1,5mm/s.

• Konstrukcja utrzymująca ciśnienie: Po wstępnym wciśnięciu sprężystego koła, śruby lub nakrętki są ręcznie umieszczane i kolejno dokręcane przez dwie osoby z przeciwnych stron.Sprzęt do prasowania musi posiadać funkcję utrzymywania ciśnienia, a parametry są ustawiane w oparciu o specyficzne wymagania dotyczące czasu utrzymywania produktu.

Projekt monitorowania osiowej siły docisku gumy

Podczas wstępnego tłoczenia sprężyste kołogdy kołpak znajdzie się w pełnym kontakcie ze stopniem piasty koła, ciśnienie w cylindrze hydraulicznym w dalszym ciągu rośnie, nie powodując przemieszczenia tłoka.Odpowiednia wartość ciśnienia w punkcie zwrotnym krzywej przemieszczenia-ciśnienia, plus ciężar felgi i gumy, to nacisk osiowy na gumę sprężystego koła.Sprzęt mierzy to za pomocą czujników ciśnienia i przemieszczenia, rysując krzywą przemieszczenia-ciśnienia w celu monitorowania ciśnienia osiowego w czasie rzeczywistym.

Projektowanie metody montażu gumy o zrównoważonym ściskaniu

• Pasowanie wciskowe gumy i obręczy: Zewnętrzna średnica gumy i wewnętrzna średnica felgi są pasowane z wciskiem, a ogólna wielkość wcisku wynosi około 3 mm.

• Metoda kompresji gumowego pierścienia: Wciśnij jednocześnie obie strony gumowego pierścienia w felgę, wyreguluj pozostałe strony, aby uzyskać mniej więcej równy docisk i użyj gumowego młotka, aby równomiernie dokręcić ściśnięte części, zapewniając równomierny rozkład nacisku.

• Metoda wstępnego prasowania w celu wyeliminowania nierównomiernego naprężenia: Przed oficjalnym dociśnięciem koła należy jednokrotnie docisnąć, utrzymując nacisk przez 3-5 minut, aby uwolnić część skoncentrowanego naprężenia, co skutkuje bardziej równomiernym i szczelnym stykiem gumy, obręczy, piasty i pierścienia dociskowego.

Weryfikacja efektywności

Po zaprojektowaniu zautomatyzowanego sprzętu do prasowania i udoskonaleniu metody prasowania gumy, produkcja seryjna odpornych kół na eksport wykazuje znaczną poprawę jakości bicia montażowego.Badania sztywności i zmęczenia spełniają wymagania, a wszystkie parametry użytkowe w pełni odpowiadają normom jakościowym kół sprężystych eksportowych.

Badania i wdrożenie tego odpornego procesu montażu kół rozwinęły technologię montażu naszej firmy na wiodący poziom, zapewniając jakość tłoczenia i skuteczne monitorowanie.Jakość produktu została sprawdzona badaniami w laboratorium akredytowanym przez CNAS oraz użytkowaniem klienta, spełniając wszelkie wymagania.