Odlewanie krążków dźwigowych: niższy koszt i dłuższa żywotność
Odlewanie to podstawowy proces w nowoczesnej produkcji urządzeń. Odlewane krążki linowe dźwigów powstają poprzez stopienie metalu do postaci płynnego metalu spełniającego określone wymagania, wlanie go do formy, a następnie schłodzenie, zakrzepnięcie i oczyszczenie w celu uzyskania krążka o ustalonym kształcie i rozmiarze. Ponieważ wykrój krążka linowego dźwigu jest niemal idealnie uformowany, koszty produkcji ulegają obniżeniu, a czas produkcji zostaje skrócony. Są one powszechnie stosowane w maszynach i urządzeniach dźwigowych w przemyśle budowlanym i produkcyjnym oraz w trudnych warunkach pracy. Charakteryzują się pewnym stopniem plastyczności, długą żywotnością i odpornością na uszkodzenia.
Parametry techniczne odlewanych krążków dźwigowych
- Średnica: Φ250mm-Φ3000mm
- Materiał: stal 45#/stal 35CrMo/stal 42CrMo/Q345E (stosowana w temperaturze -40°C)
- Rowek koła pasowego: obróbka cieplna rowka poprzez hartowanie częstotliwością pośrednią, twardość min. HB350-370 i głębokość ok. ≥2,5 mm. (W zależności od materiału)
Krążki dźwigowe żeliwne
Wykonane są z żeliwa szarego HT200 i wyższego lub żeliwa sferoidalnego QT400-15 i wyższego, z których oba zawierają dużą ilość węgla i krzemu. Dlatego lepiej nadają się do zbloczy hakowych suwnic jednodźwigarowych, wciągników elektrycznych, wózków wciągarek o małym obciążeniu oraz do zastosowań wewnątrz budynków o małym obciążeniu.
Cechy krążków dźwigowych z żeliwa
- Niższy koszt: Surowce są niedrogie, zazwyczaj wykorzystuje się żeliwo szare lub sferoidalne. Stosunkowo prosty proces odlewania i krótszy czas produkcji również przyczyniają się do niższej ceny.
- Dobre właściwości odlewnicze: Lepsza płynność wewnętrzna pozwala na łatwiejsze odlewanie skomplikowanych kształtów. Ponadto żeliwo charakteryzuje się mniejszym skurczem, co zmniejsza prawdopodobieństwo wystąpienia wad wewnętrznych, takich jak jamy skurczowe i porowatość, co przekłada się na większą trwałość.
- Doskonała odporność na zużycie: żeliwo szare zawiera węgiel 2%-4% i krzem 1%-3%, natomiast żeliwo sferoidalne zawiera węgiel 2%-4% i mniej niż 1% krzemu, co zapewnia mu doskonałą odporność na zużycie, przez co nadaje się do zastosowań wymagających wysokiej odporności na zużycie.
- Dobre tłumienie drgań: Żeliwo szare ma wytrzymałość na ściskanie około 3-4 razy wyższą niż wytrzymałość na rozciąganie, zbliżoną do stali niskowęglowej. Żeliwo sferoidalne ma wyższy moduł sprężystości i udarność. Oba rodzaje oferują pewne właściwości tłumienia drgań.
Zastosowania krążków linowych dźwigowych z żeliwa
- Krążki dźwigowe wykonane z żeliwa mogą być stosowane jako elementy zawiesi, ponieważ ich niski moduł sprężystości zmniejsza naprężenia ściskające i wydłuża żywotność liny stalowej.
- Krążki dźwigowe wykonane z żeliwa nadają się do pracy na niewielkich wysokościach, np. przy lekkich lub średnich obciążeniach, są stosunkowo niedrogie i charakteryzują się lepszą odpornością na zużycie.
- Krążki żeliwne zapewniają lepszą amortyzację wstrząsów, dzięki czemu nadają się do mobilnych urządzeń dźwigowych, a także chronią linę stalową.
Krążki dźwigowe ze stali odlewanej
Wykonane są ze stali ZG270-500 i wyższej, charakteryzującej się wysokimi, kompleksowymi właściwościami mechanicznymi i zazwyczaj zawierającej od 0,2% do 1,5% węgla, a także inne pierwiastki stopowe. Dzięki temu idealnie nadają się do ciężkich lub trudnych warunków zewnętrznych, powszechnie stosowanych w dźwigach dwudźwigarowych, bramowych i mobilnych.
Cechy krążków dźwigowych ze stali odlewanej
- Wyższe kompleksowe właściwości mechaniczne: Ponieważ zawartość węgla w staliwie wynosi zwykle od 0,02% do 2,11%, jest ono mocniejsze, mniej podatne na kruche pękanie i charakteryzuje się pewną wytrzymałością na uderzenia.
- Doskonała jakość powierzchni: Osiąga wysoką dokładność wymiarową i wykończenie powierzchni, co poprawia ogólną jakość powierzchni koła pasowego.
- Lepsza odporność: Stal zazwyczaj zawiera takie pierwiastki jak krzem, mangan, fosfor i siarkę. Można dodać określone pierwiastki stopowe, aby dodatkowo zwiększyć odporność na ciepło i korozję.
Zastosowania krążków linowych dźwigowych ze stali odlewanej
- Dzięki dokładniejszemu dopasowaniu rowków linowych w stalowych krążkach dźwigowych, lina stalowa jest poddawana bardziej równomiernemu naprężeniu, co zmniejsza uderzenia powstające podczas podnoszenia za pomocą zawiesi, np. belek równoważniowych.
- Krążki dźwigowe ze stali odlewanej idealnie nadają się do podnoszenia ładunków o małej lub średniej masie z niską częstotliwością, charakteryzują się dłuższą żywotnością i nadają się do stosowania w trudnych warunkach.
- Krążki dźwigowe ze stali odlewanej nadają się do ciężkich warunków pracy, wytrzymują uderzenia o dużej intensywności, są odporne na korozję i katalizę nawet w warunkach zewnętrznych, wykazując doskonałą odporność na warunki atmosferyczne.
Proces produkcji odlewanych krążków dźwigowych
Odlewanie piaskowe jest najpowszechniej stosowaną metodą produkcji krążków linowych dźwigów i dzieli się na dwa rodzaje: ręcznie formowane formy drewniane oraz formy metalowe wytwarzane maszynowo. W porównaniu z ręcznie formowanymi formami drewnianymi, formy metalowe wytwarzane maszynowo zapewniają odlewy o wyższej precyzji, lepszej jakości powierzchni i wyższej wydajności produkcji, co czyni je bardziej odpowiednimi do masowej produkcji małych i średnich odlewów. Poniżej przedstawiono schemat procesu odlewania krążków linowych dźwigów w formach metalowych:
- Struktura odlewu krążka linowego została zaprojektowana tak, aby zapewnić równomierne naprężenie i odkształcenie. Grubość ścianki powinna być gładka, aby zmniejszyć opór obróbki mechanicznej, zapewniając racjonalną i zwartą strukturę odlewu.
- Formy metalowe nadają się do masowej produkcji odlewów, a dzięki dobrym właściwościom mechanicznym zapewniają stosunkowo jednolitą jakość, łatwość późniejszego odlewania i kontrolowane koszty obróbki.
- Stosując piece żeliwne lub łukowe, redukujemy zanieczyszczenia gazowe i ściśle kontrolujemy wtrącenia niemetaliczne oraz pierwiastki śladowe, maksymalizując czystość stopionego żelaza, co przekłada się na stabilną i niezawodną pracę odlewów.
- Stopiony metal jest wlewany do formy płynnie i równomiernie. Kontrola temperatury i prędkości redukuje skurcz i porowatość, zwiększając wytrzymałość i udarność odlewu.
- Odlewane krążki dźwigowe są elementami grubościennymi, dlatego też konieczne jest opóźnienie wyjmowania z formy i zmniejszenie szybkości chłodzenia w celu zwiększenia naprężeń wewnętrznych i zapobieżenia pęknięciom.
- Może usuwać piasek odlewniczy, piasek formierski i inne pozostałości procesu formowania przylegające do powierzchni, zapewniając czystą powierzchnię, zwiększając bezpieczeństwo i wydajność obrabianego przedmiotu oraz poprawiając jakość jego wyglądu.
Często zadawane pytania
Jakie są zalety i wady krążków dźwigowych wykonanych z żeliwa i staliwa?
Krążki żeliwne Oferują wyższą twardość, niższe koszty materiału i obróbki, ale są kruche, mają gorszą wytrzymałość na rozciąganie, odporność na zużycie i korozję. Idealnie nadają się do lekkich zastosowań lub zastosowań pomocniczych. Krążki ze stali odlewniczej Charakteryzują się one doskonałą wytrzymałością, odpornością na zużycie, plastycznością i wytrzymałością na rozciąganie, a także mogą przenosić większe obciążenia, dzięki czemu nadają się do dźwigów o średnim i dużym udźwigu. Jednak ze względu na niższą płynność i wyższą gęstość, ich obróbka jest trudniejsza i bardziej czasochłonna.
Dlaczego krążki dźwigowe wykonane ze stali odlewanej są droższe od krążków żeliwnych?
Po pierwsze, do produkcji staliwa zazwyczaj stosuje się materiał klasy ZG270-500 lub wyższej, więc koszt surowca jest o około 30% wyższy niż w przypadku staliwa (HT200/QT450). Po drugie, staliwo ma wyższą temperaturę topnienia i jest trudniejsze do odlewania. Stal odlewana zazwyczaj wymaga również obróbki cieplnej w celu wzmocnienia, której zazwyczaj nie wykonuje się w przypadku żeliwa. W związku z tym koszty robocizny i energii w przypadku kół pasowych ze staliwa są wyższe. Wreszcie, stal odlewana często wymaga badań nieniszczących UT/MT, podczas gdy żeliwo jest głównie kontrolowane wizualnie, co przekłada się na wyższe koszty badań.
Czy krążki dźwigowe wykonane ze stali są bardziej odporne na korozję niż krążki żeliwne?
Tak, staliwo jest mniej podatne na rdzewienie i ma większą odporność na korozję. Żeliwo jest bardziej podatne na rdzewienie, chyba że jest malowane lub platerowane. Dlatego krążki linowe dźwigów ze stali odlewanej są preferowane do stosowania w wilgotnych, zapylonych lub lekko korozyjnych środowiskach ze względu na ich lepszą ogólną wydajność.
