Apărătoarea brațului (scutul brațului oscilant) este o componentă critică de siguranță în concasoarele cu fălci, instalată în jurul brațului oscilant pentru a proteja operatorii și echipamentele de stropirea cu materiale și pentru a preveni încurcarea în obiecte străine. Aceasta constă dintr-o placă principală de protecție (oțel Q235B/Q355), console de fixare, straturi tampon opționale și ferestre de observare, cu nervuri de ranforsare pentru rigiditate structurală.
Fabricația implică tăiere CNC, formare (îndoire/presare), sudare și acoperire a suprafeței (epoxid + poliuretan). Controlul calității include testarea materialelor, verificări dimensionale, inspecția sudurilor (MT), teste de aderență a stratului de acoperire și verificarea compatibilității instalării.
Cu o durată de viață de 1-3 ani, asigură o funcționare sigură prin izolarea pieselor mobile și rezistența la impactul materialelor.
Introducere detaliată a componentei de protecție a brațului (scutul brațului oscilant) a concasoarelor cu fălci
Apărătoarea brațului este o componentă critică de protecție a siguranței concasoarelor cu fălci, instalată pe partea exterioară a brațului articulat (mecanismul de legătură care acționează fălca articulată) și la spațiul mobil dintre cadru și fălca articulată. Funcțiile sale principale sunt de a izola piesele mobile de mediul extern, de a preveni rănirea operatorilor sau a echipamentelor prin stropirea cu materiale sau pietriș în timpul concasării și de a evita atragerea obiectelor străine în mecanismele mobile (ceea ce ar putea provoca blocarea). Este un dispozitiv esențial pentru asigurarea funcționării în siguranță și a protecției personalului. Designul său trebuie să echilibreze raza de protecție, rezistența structurală și neinterferența cu mișcarea fălcii articulate.
I. Compoziția și structura apărătorii de braț
Structura apărătorii brațului este personalizată în funcție de modelul concasorului și de traiectoria de mișcare a brațului oscilant. Componentele sale principale și caracteristicile structurale sunt următoarele:
Placă principală de protecție Componenta protectoare centrală, de obicei o placă de oțel în formă de arc sau dreaptă. Pentru concasoarele mici și mijlocii, grosimea sa este de obicei de 6–12 mm, în timp ce pentru mașinile mari, poate ajunge la 15–20 mm. Materialul este oțel structural carbon Q235B (concentrându-se pe economie) sau oțel de înaltă rezistență slab aliat Q355 (concentrându-se pe rezistența la impact). Forma se potrivește cu traiectoria de mișcare a brațului oscilant pentru a asigura că nu există niciun contact în raza maximă de oscilație a fălcii oscilante. Aceasta acoperă piesele mobile critice, cum ar fi brațul oscilant, conexiunile dintre articulație și cadru și scaunele rulmenților.
Suporturi de fixare Structuri de susținere care conectează placa principală de protecție la cadru, de obicei sudate din oțel cornier, oțel profilat sau plăci de oțel. Acestea sunt împărțite în console de fixare superioare (conectate la cadrul superior) și console de fixare inferioare (conectate la mijlocul sau partea inferioară a cadrului). Suporturile și placa de protecție sunt prinse cu șuruburi (pentru demontare și întreținere ușoară), în timp ce conexiunile la cadru se fac prin sudură sau cu șuruburi de înaltă rezistență pentru a preveni slăbirea în timpul vibrațiilor echipamentului. Pe console sunt rezervate găuri rotunde lungi (interval de reglare ±5 mm) pentru a regla fin poziția apărătorii în timpul instalării, evitând interferențele cu brațul oscilant.
Strat tampon/de uzură (la unele modele) Plăcile de cauciuc rezistente la uzură (cu grosime de 5-10 mm) sau căptușelile din oțel cu conținut ridicat de mangan sunt lipite sau nituite pe partea orientată spre camera de concasare pentru a reduce impactul direct al materialelor stropite și a prelungi durata de viață. Unele apărători de braț sunt prevăzute cu garnituri de cauciuc pe margini pentru a umple golurile cu cadrul, împiedicând infiltrarea materialelor fine.
Fereastră de observare (opțional) Apărătorile de braț mari pot avea ferestre de observare dreptunghiulare în zone necritice, încrustate cu plăci de sticlă securizată sau policarbonat (grosime ≥8 mm). Acestea permit operatorilor să inspecteze mișcarea și uzura internă a brațului oscilant fără a îndepărta apărătoarea. O ramă metalică în jurul ferestrei îmbunătățește etanșarea.
nervuri de armare Nervurile de armare transversale sau longitudinale (distanțate la 200–300 mm) sunt sudate pe spatele plăcii principale. Nervurile au o secțiune transversală în formă de L sau T, cu aceeași grosime ca placa de protecție, pentru a spori rezistența la deformare și a preveni loviturile cauzate de impactul puternic cu materiale.
II. Procesul de fabricație al apărătorii de braț (concentrându-se pe placa principală de protecție)
Deși nu este o componentă portantă esențială, apărătoarea de braț necesită o rezistență suficientă la impact și o stabilitate structurală. Fabricarea sa implică în principal tăierea, formarea și sudarea plăcilor:
Pregătirea materiei prime
Plăcile de oțel standard (de exemplu, Q355) sunt selectate cu o toleranță de grosime controlată în limita a ±0,5 mm. Înainte de producție, se efectuează inspecții vizuale (fără fisuri sau delaminări) și eșantionare a proprietăților mecanice (rezistență la tracțiune ≥355 MPa, alungire ≥20%).
Pentru apărătorile în formă de arc, dimensiunea extinsă se calculează pe baza razei, cu o adaos de prelucrare de 10-15 mm.
Tăiere și formare
Tăierea CNC cu plasmă sau tăierea cu laser este utilizată pentru decupare, asigurând o toleranță dimensională a conturului de ±1 mm și o rugozitate a suprafeței de tăiere Ra ≤25 μm. Bavurile sau zgura sunt șlefuite neted.
Formarea cu arc: Pentru plăcile groase, încălzirea la 600–800°C (pentru oțel slab aliat) urmată de îndoirea prin presare pe o matriță asigură o abatere a razei ≤±2 mm. Îndoirea la rece (pentru plăcile cu grosimea ≤8 mm) utilizează o presă CNC cu îndoire în mai mulți pași (fiecare pas ≤15°) pentru a preveni fisurarea.
Sudarea consolelor și a nervurilor de armare
Sudarea nervurilor de armare la placa principală: Se utilizează sudarea în mediu de protecție cu gaz CO₂ cu o înălțime a sudurii de 5–8 mm (ajustată în funcție de grosimea plăcii), curent de sudare 180–220 A și viteză 30–50 cm/min. Pătrunderea completă este asigurată fără suprapuneri reci, iar sudurile sunt șlefuite netede pentru a evita concentrarea tensiunilor.
Suporturi de fixare sudate: Sudurile de colț conectează suporturile la protecție. Sudarea prin puncte (distanțate 100–150 mm) asigură o abatere de perpendicularitate ≤1 mm/100 mm. După sudare, un tratament de îmbătrânire de 24 de ore ameliorează stresul de sudare.
Tratament de suprafață
Degresare și îndepărtare a ruginii: Sablarea (grad Sa2.5) îndepărtează crusta de oxid și uleiul, atingând o rugozitate de Ra50–80 μm pentru a îmbunătăți aderența stratului de acoperire.
Acoperire: Se aplică grund epoxidic (grosime 40–60 μm) și strat superior poliuretanic (grosime 30–50 μm). Se folosește vopsea galbenă sau roșie (pentru avertizare). Aderența vopselei îndeplinește standardul de Grad 2 din GB/T 9286 (fără exfoliere pe scară largă în testele de tăiere transversală).
III. Procesul de control al calității apărătorii de braț
Calitatea apărătorii de braț afectează în mod direct eficacitatea protecției și durata de viață, necesitând controale în mai multe etape:
Controlul calității materiilor prime
Plăcile de oțel trebuie să fie însoțite de certificate de calitate a materialelor. Eșantionarea include analiza spectrală (verificarea compoziției chimice) și testele de tracțiune (asigurând respectarea standardelor de rezistență și alungire). Plăcile cu laminări sau fisuri sunt respinse.
Inspecția preciziei dimensionale și de formare
Ruletele și șabloanele verifică dimensiunile conturului și raza (abatere ≤±2 mm). Un echer verifică perpendicularitatea dintre protecție și console (eroare ≤1 mm/100 mm). Calibratoarele de curbură asigură un spațiu ≥10 mm între placa de arc și traiectoria brațului oscilant (fără risc de interferență).
Inspecția calității sudării
Inspecția vizuală a sudurilor: Fără pori, incluziuni de zgură sau degajări (adâncime ≤0,5 mm), cu dimensiuni uniforme ale picioarelor. Sudurile critice (de exemplu, conexiunile suport-cadru) sunt supuse testării cu particule magnetice (MT) pentru a detecta fisurile de suprafață.
Testarea la sarcină: O sarcină de impact de 1,5× nominală (simulând impactul materialului) este aplicată în centrul apărătorii timp de 10 minute. Deformarea trebuie să fie ≤2 mm, fără fisuri la nivelul sudurii.
Inspecția acoperirii suprafeței
Un aparat de măsurare a grosimii stratului de acoperire măsoară grosimea totală a peliculei (≥70 μm). Un aparat de testare a tăieturii transversale verifică aderența (pierderea stratului de acoperire ≤5%). Un test cu pulverizare cu sare de 48 de ore asigură absența formării de bășici sau a ruginii.
Inspecția compatibilității instalării
Asamblarea de probă cu cadrul și brațul oscilant verifică acoperirea completă a zonelor periculoase. Se verifică reglabilitatea sloturilor suportului (asigurând o reglare fină lină) și nu se produce niciun zgomot de frecare în timpul mișcării complete a fălcii oscilante.
Cu o durată de viață tipică de 1-3 ani (în funcție de frecvența impactului cu materialul), întreținerea regulată a apărătorii brațului este esențială. Inspecțiile ar trebui să verifice uzura stratului de acoperire, sudurile slăbite și ferestrele de observare intacte, cu reparații sau înlocuiri la timp pentru a menține siguranța.
