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手持式捆扎机张紧轮失效分析上

时间:2021-07-09 来源网站:大连化工机械网

手持式捆扎机张紧轮失效分析(上)

[摘 要]:手持式捆扎机中的张紧轮是在多种交变力的综合作用下进行捆扎工作的关键零件。通过对国内、外不同材料的张紧轮使用后的材质成分、金相组织、硬度、磨损表面形貌等测试与分析表明,国外采用20CrNiMo钢加工的张紧轮,其使用寿命高于国内产品,更适用于在手持式捆扎机上应用。

手持式捆扎机观被越来越多的行业广泛使用在产品包装工序上,冶金行业就是其中之一。目前,在钢厂、冶炼厂等企业,利用手持式捆扎机对各种规格的金属材料如管材、棒材、板材、卷材和有色金属坯锭等进行包装。张紧轮是手持式捆扎机的关键零部件,作用是将包装用钢带在瞬间拉紧,捆住金属材料产品。服役条件主要是承受压力、摩擦力、冲击力等多种交变力的作用,其质量的优劣直接影响整机的使用寿命。

文中对国产和进口2种张紧轮在生产现场上进行了工艺试验,从材料选用、金相组织、磨损表面形貌等方面做了对比分析和研究。

1 试验方法

在某钢厂小型材车间使用K-19A型手持式捆扎机2台,分别安装国产张紧轮Ⅰ和进口张紧轮Ⅱ各3组。捆扎机主要技术参数:牵引力≥2600N,张紧轮转数≥50r/min;捆扎完成时间≤8s。包装用钢带宽度和厚度为19mm×0.6mm符合GB4173标准规定。对Φ40无缝钢管进行包装,捆扎成品外径为≥Φ500mm。按试验规范进行试验,试验至张紧轮失效为止,将使用寿命列入表1。

从表1可以看出,Ⅰ样机的张紧轮平均使用寿命为1.87万次,Ⅱ样机的张紧轮平均使用寿命为6.11万次。进口张紧轮的使用寿命是国产张紧轮的3倍以上。

2 试验结果与分析

2.1 材质

在瑞士ARL光谱仪上,对国产、进口的张紧轮进行了材质分析,测得的主要化学成分见表2。

从表2中可见,国产张紧轮的材料为GCr15铬轴承钢,进口张紧轮的材料为20CrNiMo渗碳钢。

2.2 硬度

国产张紧轮的硬度测试是在HR-150型洛氏硬度计上进行的。测试结果:第1个试样3点硬度分别为60.5、60、61HRC;第2个试样为60.5、61.5、61HRC;第3个试样为59、60、60HRC。均值为60.4HRC。

进口张紧轮硬度测试是利用HXD-1000型显微硬度计。由表层至心部每隔0.05mm间距测试一点,测量力为200g,保时为1.5s。测得的硬度梯度数值见表3。

从表3可见,在表层最外一点测试的表面硬度为593HV,该点是表面渗层硬度值。第8、9点测试的硬度均为386HV,说明该处是非渗层硬度值。

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手持式捆扎机张紧轮失效分析上