طريقة تقييم أداء حجر الطحن

طريقة تقييم أداء حجر الطحن

إن أهم جانب في عملية تطوير حجر الطحن يكمن في تقييم أدائه والتحقق منه (بما في ذلك الحجم والدقة، والتوازن الديناميكي/الثابت، وقوة الدوران، وسعة تحمل الأحمال، وأداء الطحن، وما إلى ذلك)، مما يوجه التصميم الأمثل لتركيبته وعملية تصنيعه وبنيته. ومن بين هذه العوامل، يُعد أداء طحن حجر الطحن بمثابة تمثيل ملموس لفعاليته التشغيلية، مما يجذب اهتمامًا كبيرًا من الباحثين. ويمكن حاليًا تصنيف معدات التحقق من أداء حجر الطحن إلى ستة أنواع بناءً على الاختلافات في أشكال العمل النسبية بين حجر الطحن والسكك الحديدية: 1) نوع آلة الطحن التقليدية؛ 2) نوع سكة ​​كتلة ثابتة؛ 3) نوع تغذية سكة خطية؛ 4) نوع تغذية دوارة أفقية دائرية للسكك الحديدية؛ 5) حامل طحن سكة عالية السرعة؛ و6) خط اختبار طحن سكة حديد حقيقية.

(1) نوع المطحنة التقليدية. قام Uhlmann وآخرون [1] بالتحقيق في تأثير معلمات الطحن على جودة السطح (الصلابة والخشونة وسمك الطبقة البيضاء) للسكك باستخدام مطحنة سطحية موضحة في الشكل 1. وأكد Wu وآخرون [2] أن حجر الطحن المشقوق يعزز جودة سطح السكة بعد الطحن باستخدام جهاز مماثل. يتميز هذا النوع من اختبار الطحن بسرعة عالية لخط حجر الطحن (تصل إلى 30-50 م / ث) ولكن معدل تغذية منخفض (8-16 م / دقيقة) [2]؛ في نفس الوقت، يكون ضغط الطحن غير قابل للتعديل. وبالتالي، لا يمكن لهذا الاختبار محاكاة عمليات طحن السكك الحديدية الفعلية ويمكنه فقط توفير مرجع لدراسة سلوك عجلة الطحن.

تين.1آلة اختبار آلة طحن السطح[1]

(2) نوع سكة ​​كتلة ثابتة. بناءً على طريقة التشغيل الميداني لأحجار الطحن المستخدمة في طحن السكة، قام العديد من الباحثين بتوصيل المحرك بحجر الطحن واستخدام سطحه النهائي لطحن قطعة العمل الخاصة بالسكك. تحقق كانيماتسو وآخرون [3] من أداء طحن أحجار الطحن المختلفة باستخدام جهاز اختبار طحن السكة الموضح في الشكل 2. عدّل جو وآخرون [4] جهاز اختبار طحن بهيكل مشابه باستخدام جهاز اختبار تجريبي للاحتكاك لدراسة أداء طحن أحجار الطحن ذات أحجام حبيبات المواد الكاشطة المختلفة. يستطيع هذا النوع من آلات الاختبار محاكاة سرعة دوران حجر الطحن، وضغط الطحن، وغيرها من المعلمات بشكل أفضل، ولكنه لا يحقق حركة تغذية الطحن. سيؤدي طحن منطقة السكة المحلية لفترات طويلة إلى ارتفاع درجة حرارة السطح البيني بسبب حرارة الطحن، مما يؤدي إلى تدهور أداء أحجار الطحن المرتبطة بالراتنج عند درجات الحرارة العالية وانخفاض قوة تثبيت المواد الكاشطة. بالإضافة إلى ذلك، تحت تأثير حرارة الطحن، تكون السكة عرضة للاحتراق. لذلك، يجب أن تراعي العملية التجريبية لهذا النوع من آلات الاختبار تأثير درجة حرارة الطحن على النتائج التجريبية.

تين.2جهاز اختبار الطحن الثابت للسكك الحديدية[3]

(3) نوع تغذية السكك الحديدية الخطية. لمعالجة مشكلة تغذية السكك الحديدية في آلة اختبار طحن السكك الحديدية لـ Gu et al. [4]، استخدم Zhou Kun [80] رفًا وترسًا لتحريك قضبان القضبان، مما يتيح تغذية سكة حديدية خطية أحادية الاتجاه من 1.6 إلى 4.0 كم/ساعة، كما هو موضح في الشكل 3. كما تم استخدام الآلة التجريبية لدراسة معلمات طحن مختلفة (ضغط الطحن [5] ومعدل التغذية [6]) وصلابة عجلة الطحن [7]. قام Huang Guigang [8] بتعديل الهيكل الرئيسي لآلة التخطيط الجسرية BM2015 لتطوير جهاز اختبار طحن نشط للسكك الحديدية الرأسية، كما هو موضح في الشكل 4. استخدمت المعدات سكة قياس 60 كجم/م في الموقع، مع سرعة تغذية محاكاة تتراوح من 0.3 إلى 4.5 كم/ساعة، ويمكنها تحقيق طحن بزاوية قياس ±50 درجة. وقد نجحت المعدات في التحقق من أداء طحن عجلة طحن CBN المطورة. تتراوح سرعة عملية طحن السكك الحديدية النشطة من 3 إلى 24 كم / ساعة، في حين أن السرعات التي تحاكيها معدات طحن السكك الحديدية هذا النوع أقل، مما يحد من قدرتها التجريبية.

تين.3جهاز اختبار طحن تغذية السكك الحديدية الخطية الأفقية[5،6،7]

تين.4جهاز اختبار طحن تغذية السكك الحديدية الخطية العمودية[8]

(4) نوع التغذية الدوارة الأفقية للسكك الحديدية الدائرية. أفادت الأكاديمية الصينية لعلوم السكك الحديدية [9] وجامعة نانجينغ للملاحة الجوية والفضائية [10،11] وكوفا وآخرون من سويسرا [12] عن جهاز اختبار التغذية الدوارة الأفقية للسكك الحديدية الدائرية، كما هو موضح في الشكل 5. في هذا الجهاز، يتم تشكيل القضبان في قرص وترتيبها أفقيًا؛ يمكن أن يدور قرص السكك الحديدية أفقيًا تحت تأثير آلية القيادة لمحاكاة سرعة تغذية عربة الطحن. تتميز المعدات التي صممتها الأكاديمية الصينية لعلوم السكك الحديدية بقطر قرص سكة يبلغ حوالي 1.6 متر وعرض حزام الطحن 10 مم وسرعة طحن قصوى تبلغ 10.8 كم / ساعة [9]. بناءً على تأثير الطحن لهذه المعدات التجريبية، فإنها توفر دعمًا للبيانات لتطوير شروط الطلب لعجلات الطحن النشطة [9،13،14]. هذا النوع من المعدات معروف جيدًا في مجال طحن السكك الحديدية النشطة.

تين.5جهاز اختبار طحن التغذية الدورانية الأفقية للسكك الحديدية الدائرية[19]

(5) جهاز اختبار طحن السكك الحديدية عالية السرعة. صمم فريق وانغ هينغيو في جامعة جنوب غرب جياوتونغ [15،16] جهاز اختبار طحن السكك الحديدية عالية السرعة السلبي القادر على محاكاة أقصى سرعة طحن تصل إلى 60 ~ 80 كم / ساعة، كما هو موضح في الشكل 6. بالإضافة إلى ذلك، صمم فريق البروفيسور زو وينجون في جامعة خنان للتكنولوجيا [17،18] جهاز اختبار طحن السكك الحديدية عالية السرعة صغيرًا (الشكل 7)، حيث يتم ترتيب قرص عجلة السكك الحديدية عموديًا، ويمكن للمعدات ضبط نبض حجر الطحن وضغط الطحن. يبلغ القطر الخارجي للسكك الحديدية 150 مم، ومواصفات حجر الطحن هي Φ80×10×10 مم، وهي قادرة على محاكاة سرعات طحن في الموقع تتراوح بين 60 و80 كم/ساعة وضغوط طحن تتراوح بين 1200 و3200 نيوتن. يمكن تعديل ضغط طحن حجر الطحن حتى أقصى سرعة طحن تتراوح بين 60 و80 كم/ساعة، مع أقصى ضغط طحن يبلغ 3200 نيوتن. يلعب هذا النوع من الآلات التجريبية دورًا توجيهيًا حاسمًا في تطوير أحجار الطحن عالية السرعة.

تين.6منضدة طحن عالية السرعة[13]

تين.7منضدة اختبار تخفيض الطحن عالي السرعة[16]

(6) خط اختبار طحن السكك الحديدية الحقيقي. على مدار العقد الماضي، شرعت شركة Golden Eagle Heavy Industry في تطوير وتصميم عربات طحن السكك الحديدية عالية السرعة بشكل مبتكر، وأنشأت قاعدة اختبار لطحن السكك الحديدية في Yujiahu، مدينة Xiangyang، مقاطعة Hubei. يوضح الشكل 8 عربة طحن سكك حديدية عالية السرعة، والتي يمكن تجهيزها بـ 24 عجلة طحن (12 على كل جانب)، تعمل بسرعة طحن تتجاوز 60 كم/ساعة [15]. يمكن أن تتوافق ظروف وأوضاع تشغيل المركبة تمامًا مع ظروف وأوضاع طحن السكك الحديدية عالية السرعة، مما يتيح التحقق من أداء قطع حجر الطحن. في الوقت نفسه، تم تجهيز المركبة بأحجار طحن متعددة، مما يسمح بالتحقق من استقرار عملية إنتاج حجر الطحن. لذلك، في ظل شرط إنشاء نظام تقييم شامل، فإن التقييم والتحقق المستقبلي لأداء عجلة الطحن بواسطة عربة الطحن هذه يحملان قيمة توجيهية موثوقة.

تين.8خط اختبار طحن السيارة الحقيقية[13]

• أولمان إيكارت، ليبوفكا بافلو، هوخسشيلد ليف، وآخرون. تأثير معاملات عملية طحن السكك الحديدية على خشونة سطح السكك الحديدية وصلابة الطبقة السطحية [مجلة]. وير، ٢٠١٦، ٣٦٦-٣٦٧: ٢٨٧-٢٩٣.
• وو ياو، شين مينغبو، كو مينا، وآخرون. دراسة تجريبية حول تلف الطبقة السطحية في طحن السكك الحديدية عالي الكفاءة ومنخفض التلف باستخدام عجلة طحن CBN مشقوقة [م]. المجلة الدولية لتكنولوجيا التصنيع المتقدمة، 2019، 105(7-8): 2833-2841.
• كانيماتسو يوشيكازو، ساتوه يوكيو. تأثير نوع حجر الطحن على كفاءة طحن السكك الحديدية [م]. التقارير الفصلية لمعهد أبحاث تقنية السكك الحديدية، ٢٠١١، ٥٢(٢): ٩٧-١٠٢.
• جو كايكاي، لين تشيانغ، وانغ وينجيان، وآخرون. تحليل لتأثيرات سرعة دوران حجر الطحن على سلوك إزالة مواد السكة الحديدية [مجلة]. وير، ٢٠١٥، ٣٤٢-٣٤٣: ٥٢-٥٩.
• تشو كون، دينغ هاوهاو، وانغ وينجيان، وآخرون. تأثير ضغط الطحن على سلوكيات إزالة مواد السكك الحديدية [مجلة]. مجلة تريبيولوجي الدولية، 2019، 134: 417-426.
• تشو كون، دينغ هاوهاو، وانغ رويشيانغ، وآخرون. دراسة تجريبية حول آلية إزالة المواد أثناء طحن السكك الحديدية بسرعات أمامية مختلفة [J]. مجلة تريبيولوجي الدولية، 2020، 143: 106040.
• وانغ روكسيانغ، تشو كون، يانغ جينيو، وآخرون. تأثير المواد الكاشطة وصلابة عجلة الطحن على سلوكيات طحن السكك الحديدية [مجلة]. وير، ٢٠٢٠، ٤٥٤-٤٥٥: ٢٠٣-٣٣٢.
• هوناغ غويغانغ. تصميم ودراسة تجريبية لمنضدة اختبار الطحن عالية السرعة لعجلة طحن CBN للسكك الحديدية [مجلة]. أتمتة التصنيع، 2020، 42(05): 88-91+122.
• جي يوان. دراسة منهجية لتقييم تقنية عجلات الطحن المستخدمة في طحن السكك الحديدية[د]. بكين: الأكاديمية الصينية لعلوم السكك الحديدية، ٢٠١٩.
• وو هينغهنغ، شياو بينغ، شياو هاوزونغ، وآخرون. خصائص التآكل لصفائح الماس الملحومة بأزمنة طحن مختلفة [مجلة التآكل، ٢٠١٩، ٤٣٢-٤٣٣: ٢٠٢٩٤٢].
• وو هينغهنغ، شياو بينغ، شياو هاوزونغ، وآخرون. دراسة حول خصائص التآكل لصفائح الماس الملحومة لعجلة الطحن المركبة للسكك الحديدية تحت ضغوط مختلفة [مجلة وير، 2019، 424-425: 183-192].
• ميشال كوفا، دانيال زيجلر، توماس بيتر، وآخرون. استراتيجية طحن جديدة لتحسين الخصائص الصوتية لمسارات السكك الحديدية[J]. وقائع معهد المهندسين الميكانيكيين، الجزء و: مجلة السكك الحديدية والنقل السريع، 2018، 232(1): 214-221.
• مؤسسة السكك الحديدية الصينية. Q/CR 1-2014. معيار مؤسسة السكك الحديدية الصينية: المواصفات الفنية لشراء عجلة طحن لقطار طحن السكك الحديدية. بكين: دار نشر السكك الحديدية الصينية المحدودة، 2014: 1-13.
• جي يوان، تيان تشانغهاي، بي إي دينغفينغ. تحليل مقارن لمعايير عجلات طحن السكك الحديدية الصينية والمعايير الدولية الأجنبية [مجلة]. مراقبة جودة السكك الحديدية، ٢٠١٨، ٤٦(٩): ٥-٨.
• شو شياوتانغ. دراسة حول آلية طحن السكك الحديدية عالية السرعة[D]. تشنغدو: جامعة جياوتونغ الجنوبية الغربية، ٢٠١٦.
• شو شياوتانغ، وانغ هينغيو، وو لي، وآخرون. دراسة تجريبية على طحن السكك الحديدية عالية السرعة في ظروف رطبة [مجلة]. هندسة التزييت، 2016، 41(11): 41-44.
• زو وينجون، ليو بينغزهان، لي هوانفينغ، وآخرون. منصة اختبار لطحن القضبان السلبية: الصين، CN 110579244A[P]. 17 ديسمبر 2019.
• ليو بينغزهان، زو وينجون، بينج جين، وآخرون. دراسة حول تأثير ضغط الطحن على سلوك إزالة المواد باستخدام مُحاكي طحن سلبي مُصمم ذاتيًا [مجلة]. العلوم التطبيقية، ٢٠٢١، ١١(٩): ٤١٢٨.
• تشاو جينبو، شياو بين، وو هينغهينغ، وآخرون. تطوير اختبار أداء لعجلة طحن مركبة ذاتية التشحيم [مجلة الآلات، 2019، 48(03): 56-58.