Cuplaj arbore intermediar concasor conic

Transmisia cupluluiTransferul puterii de rotație de la motorul de acționare la arborele intermediar, care apoi acționează pinionul și bucșa excentrică, alimentând în cele din urmă mișcarea de concasare.

Compensarea nealinieriiCompensează nealinierile axiale, radiale sau unghiulare minore (de obicei ≤0,5 mm axial, ≤0,1 mm radial, ≤1° unghiular) dintre contraarborele și arborele de acționare, reducând tensiunea asupra rulmenților și arborilor.

Amortizarea vibrațiilorAbsorbția șocurilor și vibrațiilor generate în timpul schimbărilor bruște de sarcină (de exemplu, la zdrobirea materialelor dure), protejând motorul, angrenajele și alte componente de precizie de deteriorare.

Protecție la suprasarcinăUnele modele includ știfturi de forfecare sau discuri de fricțiune care se cedează la suprasarcină extremă, prevenind deteriorarea catastrofală a sistemului de acționare.

Butucuri de cuplareDouă butuci cilindrici (de intrare și de ieșire) cu alezaje interne care se montează pe contraarbore și pe arborele de antrenare. Butucii sunt adesea fabricați din oțel turnat de înaltă rezistență (de exemplu, ZG35CrMo) sau oțel forjat, cu canale de pană sau caneluri pentru transmiterea cuplului.

Element flexibilO componentă care conectează cele două butuci permițând în același timp nealinierea, cum ar fi:

Discuri din cauciuc sau elastomerDiscuri elastice lipite pe plăci metalice, oferind flexibilitate și amortizare a vibrațiilor.

Dinți de angrenajDinți de angrenaj externi sau interni de pe un butuc care se angrenează cu o angrenare corespunzătoare de pe celălalt butuc (cuplaj de tip angrenaj), permițând o nealiniere unghiulară.

Știft și bucșăȘtifturi de oțel atașate la un butuc care se potrivesc în bucșele de pe celălalt butuc, cu bucșe din bronz sau polimer pentru o frecare redusă.

Plăci cu flanșăPlăci metalice fixate cu șuruburi pe butuci, fixând elementul flexibil. Flanșele sunt găurite cu găuri pentru șuruburi distanțate uniform pentru asamblare, asigurând o distribuție uniformă a sarcinii.

Elemente de fixareȘuruburi de înaltă rezistență (de exemplu, clasa 8,8 sau 10,9) și piulițe care fixează butucii și elementul flexibil împreună, cu șaibe de siguranță sau adeziv de siguranță pentru a preveni slăbirea.

Găuri pentru știft de forfecare (opțional)Găuri radiale pentru știfturi de forfecare care se rup sub o torsiune excesivă, acționând ca un mecanism de siguranță pentru protejarea sistemului de acționare.

Oțelul turnat de înaltă rezistență (ZG35CrMo) este preferat pentru proprietățile sale mecanice excelente: rezistență la tracțiune ≥700 MPa, limită de curgere ≥500 MPa și tenacitate la impact ≥35 J/cm². Oferă o turnabilitate și o prelucrabilitate bune, fiind potrivit pentru transmiterea cuplului.

Se creează un model de precizie folosind lemn, spumă sau rășină imprimată 3D, replicând diametrul exterior al butucului, alezajul intern, canalele de pană, flanșa și găurile pentru șuruburi. Se adaugă adaosuri de contracție (1,5–2%), cu adaosuri mai mari pentru secțiunile cu pereți groși (de exemplu, rădăcinile flanșei).

Modelul include miezuri pentru a forma alezajul intern și canalele de pană, asigurând precizia dimensională.

Se prepară o matriță de nisip lipită cu rășină, cu modelul și miezurile poziționate pentru a forma butucul. Cavitatea matriței este acoperită cu o soluție refractară (pe bază de alumină) pentru a îmbunătăți finisajul suprafeței și a preveni includerea nisipului.

Oțelul turnat este topit într-un cuptor cu arc electric la 1520–1560°C, cu o compoziție chimică controlată la C 0,32–0,40%, Cr 0,8–1,1%, Mo 0,15–0,25% pentru a echilibra rezistența și tenacitatea.

Turnarea se efectuează la 1480–1520°C folosind un polonic, cu un debit constant pentru a evita turbulențele și a asigura umplerea completă a matriței, în special în cazul elementelor complexe, cum ar fi canalele de cheie.

Piesa turnată este răcită în matriță timp de 48–72 de ore pentru a minimiza stresul termic, apoi îndepărtată prin vibrații. Reziduurile de nisip sunt curățate prin sablare (granulat de oțel G25), obținându-se o rugozitate a suprafeței de Ra25–50 μm.

Normalizarea (850–900°C, răcire cu aer) rafinează structura granulelor, urmată de revenire (600–650°C) pentru a reduce duritatea la 180–230 HBW, îmbunătățind prelucrabilitatea.

Prelucrare brutăButucul turnat este montat pe un strung CNC pentru a prelucra diametrul exterior, fața flanșei și alezajul interior, lăsând o adaos de finisare de 2-3 mm. Canalele pentru pană sunt frezate grosier folosind o mașină de frezat CNC.

Prelucrare de finisareAlezajul interior este honuit pentru a obține o toleranță dimensională de H7 (pentru potrivirea cu arborele) și o rugozitate a suprafeței Ra0,8 μm. Canelurile sau canelurile sunt prelucrate mecanic conform standardelor DIN 6885, asigurând o potrivire precisă cu penele arborelui.

Pentru elementele din cauciuc/elastomer: Compușii elastomerici (de exemplu, cauciuc nitrilic sau poliuretan) sunt turnați în discuri cu inserții metalice, întăriți la 150–180°C timp de 10–20 de minute pentru a obține o duritate Shore de 60–80 A.

Pentru elemente de tip angrenaj: Dinții angrenajului sunt tăiați într-un butuc folosind o mașină CNC de frezat angrenaje, cu un modul de elasticitate de 3–8 și un unghi de presiune de 20°, asigurând compatibilitatea cu butucul de cuplare.

Plăcile cu flanșă sunt tăiate din tablă de oțel (de exemplu, Q355B) prin tăiere cu laser, apoi sunt perforate cu găuri pentru șuruburi (toleranță pozițională ±0,1 mm) folosind o mașină de găurit CNC. Suprafețele de îmbinare sunt rectificate până la planeitate (≤0,05 mm/m) pentru o etanșare strânsă cu butucii.

Elementul flexibil este plasat între cele două butuci, cu plăci de flanșă prinse împreună cu șuruburi de înaltă rezistență (gradul 8.8) strânse la cuplul specificat (de obicei 200–500 N·m).

Pentru proiectele cu știft de forfecare, știfturile (fabricate din oțel de 45#, tratate termic la HRC 30–35) sunt introduse în găuri pre-găurite, asigurându-se că acestea reprezintă veriga cea mai slabă pe calea de strângere.

Butucii și plăcile de flanșă sunt acoperite cu vopsea epoxidică sau cu zincare (grosime de 5–8 μm) pentru a rezista la coroziune. Suprafețele alezajelor prelucrate sunt tratate cu un compus antigripant pentru a facilita instalarea.

Analiza compoziției chimice (spectrometrie) confirmă că materialele butucului îndeplinesc standardele (de exemplu, ZG35CrMo: C 0,32–0,40%).

Testarea la tracțiune pe mostre de butuci verifică o rezistență la tracțiune ≥700 MPa și o alungire ≥12%.

O mașină de măsurat în coordonate (CMM) inspectează dimensiunile butucului: diametrul alezajului (toleranță H7), adâncimea/lățimea canelurii de pană (±0,05 mm) și planeitatea flanșei.

Pozițiile găurilor pentru șuruburi sunt verificate cu un calibru de fixare pentru a asigura alinierea dintre butuci și flanșe.

Testarea durității (Brinell) asigură o duritate a butucului de 180–230 HBW; dinții angrenajului (dacă este cazul) sunt căliți prin inducție la HRC 50–55, verificați prin testare Rockwell.

Testarea torsională supune cuplajul la 120% din cuplul nominal timp de 10 minute, fără a fi permise deformări permanente sau fisuri.

Testarea cu particule magnetice (MPT) detectează fisurile de suprafață în canalele de pana butucului și în rădăcinile flanșei, orice defect cu o lungime de 0,3 mm rezultând în respingere.

Testarea cu ultrasunete (UT) inspectează corpurile butucilor pentru defecte interne (de exemplu, pori de contracție) în regiunile portante.

Testarea nealinierii: Cuplajul funcționează la viteza nominală cu nealinierea maximă admisă, cu niveluri de vibrații (măsurate prin accelerometru) limitate la ≤5 mm/s.

Testarea la suprasarcină: Pentru modelele cu știft de forfecare, cuplajul este supus la 150% din cuplul nominal, verificând dacă știfturile de forfecare se rupe înainte de a se produce deteriorarea butucului sau a arborelui.