Valjani čelični prstenovi: Proces valjanja prstenova, stupnjevi i vodič za nabavu praznih zupčanika

Vaš Zahtjev za ponudu navodi prazninu prstenastog zupčanika: 1050 mm vanjskog promjera, 120 mm stjenke, 42CrMo4, kaljen i temperiran na 280 do 320 HB. Taj prsten možete izrezati iz čelične ploče, izrezati iz bešavne cijevi ili ga smotati. Za dio koji nosi okretni moment i okreće se dvadeset godina, valjanje je obično pravi poziv, a rano donošenje odluke ono je što drži budžet strojne obrade pod kontrolom.

Prvo kratka verzija. Valjani čelični prstenovi su bešavni, njihov protok zrna teče po obodu u smjeru u kojem je dio opterećen i troše mnogo manje materijala nego prsten izrezan iz ploče. Kompromis je u tome što valjanje prstena ima vlastita pravila o debljini stjenke, promjeru i oblikovanju. Dobavljač koji ih ignorira isporučit će ovalni prsten koji nijedan tokarski stroj ne može spasiti.

Što je zapravo prsten od valjanog čelika

Valjani čelični prsten, koji se često naziva bešavni valjani prsten, počinje kao rezana gredica, a ne kao ploča. Gredica se zagrijava, savija kako bi se središte učvrstilo i probija kako bi se otvorila rupa. Zatim ide u valjaonicu prstena, gdje pokretani glavni valjak obrađuje vanjsku stranu prstena dok trn obrađuje unutrašnjost, a aksijalni valjci drže visinu. Promjer raste, stjenka se stanji, a zrno se savija u jedan kontinuirani tok oko prstena.

Ta zadnja točka je razlog zašto proces uopće postoji. Ništa nije zavareno, tako da nema šava koji bi pokvario, a zrno slijedi smjer obruča, što je upravo način na koji obruč zupčanika, prsten ležaja ili prirubnica nose opterećenje.

Kovani prstenovi za ukrućenje za opremu strojeva za stočnu hranu Bešavni valjani prstenovi u S355J2G3 za školjke cilindara strojeva za napajanje, osovine rotora i transportne cijevi, veličine Ø700–2000 mm i 200–3000 kg. Pogledajte proizvod →

Alati su dovoljno jednostavni da jedna glodalica pokriva širok raspon veličina, tako da ista postavka koja valja prsten zupčanika može valjati prsten za ukrućenje ili izravan kućište ležaja s promjenom trna.

Što vam valjanje daje, a rezanje ne

Tri prednosti se uvijek iznova pojavljuju na podu trgovine.

• Kružni tok zrna. Prsten izrezan iz ploče ima zrna koja prolaze ravno kroz presjek, tako da provrt i vanjski promjer završavaju s izloženim krajevima zrna. Pod opetovanim opterećenjem, tu počinju pukotine.
• Iskorištenje materijala. Rezanjem prstena od 1.000 mm od ploče otpada cijelo središte. Valjani prsten počinje od probušenog obrasca, koristi manje čelika za isti gotovi dio i potrebno ga je manje okretati da bi se postigla konačna veličina.
• Uniformna svojstva. Valjanje pročišćava strukturu i zatvara poroznost, tako da tvrdoća i žilavost ostaju konzistentnije oko prstena nego u rezu ploče ili odljevu.

Trošak proizlazi iz te tri točke. Za velike prstenove, valjanje prstena često je jeftinije po gotovom dijelu iako korak oblikovanja košta više od rezanja ploče, jer kupujete manje čelika i trošite manje sati na stroju.

Valjani, rezani pločama ili cijevni: praktična usporedba

Na pitanje kupca isplati li se valjanje, odgovor ovisi o veličini, nosivosti i količini. Tablica u nastavku prikazuje kompromise u uvjetima koji su važni u fazi ponude.

Ako je prsten malen, malo opterećen i potreban vam je u žurbi, pločica je u redu i nitko vas ne bi trebao odgovoriti od toga. U trenutku kada prsten sjedne u pogonski sklop, ležaj ili granicu pritiska, vaga se okreće prema kotrljanju.

Tolerancije, dopuštenja i detalji koje kupci zaboravljaju

Argumenti specifikacije obično počinju i završavaju na materijalu i tvrdoći, ali dimenzije na crtežu odlučuju može li se dio uopće izraditi.

Kao valjano, grubo strojno obrađeno ili dovršeno

Valjani prstenovi kotiraju se u tri stanja. Kao valjani prstenovi imaju punu toleranciju kotrljanja plus dodatak za strojnu obradu. Grubo obrađeni prstenovi imaju uklonjenu ljusku i kvadratne površine, što poboljšava koncentričnost i štedi vrijeme postavljanja u vašoj vlastitoj trgovini. Gotovi prstenovi dolaze u veličinu crteža s već izrezanim provrtima, utorima za klinove ili zubima, što odgovara kupcima koji radije ne bi ulagali u velike kapacitete tokarenja.

Tolerancije i dopuštenja

• Promjer i visina: valjani prstenovi obično imaju toleranciju na temelju postotka promjera, tako da prsten od 1200 mm neće biti tako čvrst kao onaj od 300 mm.
• Dodatak za strojnu obradu: normalno je 3 do 6 mm po površini, više ako je prsten kaljen i kaljen nakon valjanja i deformacija se mora apsorbirati.
• Koncentričnost i ravnost: dogovorite se rano, jer pokreću dizajn učvršćenja i mogu dodati drugu operaciju.

Geometrija o kojoj vrijedi razgovarati prije naručivanja

Prstenasto valjanje voli dovoljno debele zidove da ostanu stabilni i visine koje aksijalni valjci mogu kontrolirati. Vrlo tanki zidovi, vrlo kratki prstenovi i stepeničasti vanjski oblici zahtijevaju ili drugačiji postupak ili dodatni korak strojne obrade. Pošaljite crtež i pitajte, umjesto da pretpostavljate.

Vrste čelika i toplinska obrada

Valjani prstenovi proizvode se od ugljičnog, legiranog i nehrđajućeg čelika, plus legura nikla gdje to zahtijeva radna temperatura. Uobičajeni izbori uključuju 1045 i 4140 za opće dijelove strojeva, 42CrMo4 i 18CrNiMo7-6 za prazne zupčanike i nehrđajuće kvalitete kao što su SS316L i SS420 gdje je važna otpornost na koroziju ili habanje. Svaki stupanj ima svoj vlastiti prozor za kovanje, a nehrđajući čelik manje oprašta po pitanju temperaturnog raspona i brzine hlađenja od ugljičnog čelika.

SS420 Kovani habajući prstenovi za strojeve za dovod hrane X46Cr13 prstenovi otporni na koroziju i habanje, Ø500–1200 mm i 30–200 kg, prikladni za opremu za obradu hrane koja je izložena vlazi i soli. Pogledajte proizvod →

Toplinska obrada nakon valjanja određuje konačna svojstva. Normalizacija, kaljenje i temperiranje, pougljičenje, indukcijsko kaljenje i smanjenje naprezanja rješavaju različite probleme, a redoslijed operacija je važan koliko i postavka peći, pa se isplati razumjeti osnove toplinske obrade metala prije nego što odredite raspon tvrdoće na crtežu.

Gdje se koriste valjani čelični prstenovi

Vjetar i proizvodnja električne energije. Prstenasti zupčanici mjenjača i planetni nosači za turbine u klasi od 3 MW do 10 MW valjani su, jer kovani prsten bolje podnosi preokret momenta od pločastog obrasca i daleko bolje od odljeva. Vodeće lopatice hidroturbina, osovine generatora i nuklearni konvencionalni otočni dijelovi slijede istu logiku.

Otkovci prstenastog zupčanika mjenjača vjetroturbine za turbine od 5 MW–10 MW Karburizirani, precizno brušeni 18CrNiMo7-6 prstenasti zupčanici za 5MW–10MW planetarne glavne mjenjače, s modularnim blokovima zubaca i Ø1300–3000 mm, 1400–7000 kg. Pogledajte proizvod →

Brodski i lučki strojevi. Osovine propelera, međuosovine, kundaci i igle kormila, prstenovi zakretnih ležajeva, kovane prirubnice i brodski vijci oslanjaju se na bešavni prsten ili kovanu polugu koja je počela na isti način.

Rudarstvo, metalurgija, nafta i plin. Glavna vratila drobilice, karike gusjenica bagera, kućišta ležajeva valjaonice, osovine valjka, poklopci ventila i glave kućišta su prstenasti ili otvoreni otkovci, oblikovani za oblikovanje i zatim strojno obrađeni za izvlačenje.

Kada je Ring Rolling pogrešan izbor

Rolanje nije univerzalan odgovor, a dobavljač koji ga forsira za svaki dio vam nešto govori. Preskočite ga kada je prsten malen i malo opterećen, kada je godišnja količina jedan ili dva komada i alat se ne može amortizirati, kada je oblik stvarno neosnosimetričan ili kada standardna veličina cijevi već odgovara crtežu. Pločasti rez, rez cijevi ili zavareni i strojno obrađeni sklop bit će jeftiniji i jednako prikladni za namjenu.

Uobičajeni su mješoviti zahtjevi. Projekt može trebati valjane prstenove za putanju opterećenja i kovane i strojno obrađene komponente po narudžbi za nosače, štitnike i kućišta. Dobavljač koji pokriva oboje, od kovanja i toplinske obrade preko zavarivanja do završne strojne obrade, uklanja puno koordinacijskog rada s vašeg stola.

Što poslati sa svojim zahtjevom za ponudu

Kompletan upit daje upotrebljivu ponudu u jednom krugu umjesto u tri. Uključite sljedeće:

• Crtež s konačnim dimenzijama, plus napomena koje površine su funkcionalne.
• Vrsta čelika, uvjeti toplinske obrade i raspon tvrdoće.
• Količina po godini i po izdanju, s bilo kakvom prognozom izvan prve narudžbe.
• Obavezna ispitivanja: ultrazvučna kontrola, magnetska kontrola, mehanička svojstva, ispitivanje tvrdoće.
• Razina dokumentacije, na primjer potvrda o inspekciji 3.1.
• Stanje isporuke: valjano, grubo obrađeno ili gotovo.
• Odredište i traženi datum, tako da se teret i vrijeme isporuke navode zajedno.

Prsten od valjanog čelika jednostavan je proizvod s kratkim popisom stvari koje mogu poći po zlu: pogrešan postupak, stijenka pretanka za motanje, dodatak za strojnu obradu koji nestaje tijekom toplinske obrade. Podmirite one u fazi ponude i ostatak projekta teče tiho. Pogriješite i platit ćete za drugo zagrijavanje, drugi set alata i težak razgovor sa svojim klijentom.