Niekoľko postrehov o vedrových zuboch

Vďaka vysokej húževnatosti kompozitného materiálu z vysokomangánovej a legovanej ocele je možné na povrchu použiť zliatinu odolnú voči opotrebovaniu s vysokou tvrdosťou, čím sa výrazne zlepší povrchová pevnosť zuba vedra a dosiahne sa ideálny zub vedra. Vzhľadom na silné princípy v procese odolnosti voči suchu by sa v materiáli mali zvoliť zliatiny na naváranie s vysokou tvrdosťou a dobrou odolnosťou voči opotrebovaniu.
Podľa relevantných štúdií má zliatina s vysokým obsahom železa vyššiu odolnosť proti opotrebovaniu ako oceľ s vysokým obsahom mangánu a zliatina s vysokým obsahom železa alebo martenzitická liatina sa používa na výrobu nových zubov vedra a opravu starých zubov vedra. Pri oprave ošetrenia sa môže acetylénovým plameňom prerezať špička starého zuba vedra, čím sa zanechá určitá drážka, a potom sa pomocou austenitickej oceľomangánovej zváracej tyče vykoná zodpovedajúca úprava pôvodného tvaru a nakoniec sa povrch zvarí na zlepšenie odolnosti proti opotrebovaniu veľkých rýpadiel v baniach.

Po prvé, rezací mechanizmus
Keď zub vedra reaguje s horninou (rudou) pri vysokom rázovom zaťažení, na jednej strane je v kontakte s povrchom horniny (rudy) a vytvára veľkú rázovú silu. Ak je medza klzu materiálu zuba vedra nízka, hrot zuba vedra vytvára určitú plastickú deformáciu, ktorá ľahko vytvára plastickú ryhu. Na druhej strane, keď je zub vedra zasunutý do horniny (rudy) a tvrdosť zuba vedra je nižšia ako tvrdosť horniny (rudy), častice horniny (rudy) sú vtlačené do povrchu zuba vedra, čo vytvára dlhé triesky v tvare krivky alebo špirály, ktoré vytvárajú reznú drážku, ktorá môže byť sprevádzaná mikrotrieskami. V dôsledku šmykového pôsobenia a veľkého počtu deformácií trieska vytvára veľké množstvo latentného deformačného tepla, ktoré vytvára úzke a úhľadne usporiadané šmykové kroky a vrásky. Okrem toho trenie o horninu (rudu) vytvára trecie teplo. Latentné deformačné teplo a trecie teplo v kombinácii spôsobujú prudký nárast teploty triesky, dynamickú rekryštalizáciu, zmäkčenie popúšťaním, dynamickú fázovú zmenu atď., čo mení vnútornú štruktúru triesky a v niektorých prípadoch sa objavuje aj lokálny jav tavenia.
Po druhé, mechanizmus odlupovania únavy
Zub lopaty sa zapichne do horniny (rudy) a vykonáva vratný pohyb. Plastová pluhová priekopa vytvorená na povrchu je pri zdvíhaní mnohokrát rozdrvená časticami horniny, čím sa môže vytvoriť kovový viacprúdový stôl. Keď napätie materiálu zuba lopaty prekročí medzu pevnosti, vznikajú trhliny a krehké trhliny. Prvé praskajú kolmo na smer opotrebovania a druhé praskajú alebo sa trhajú v smere opotrebovania, s hladkými drážkovanými pruhmi na prednej strane, plochejšími na zadnej strane a prekrývajúcimi sa pruhmi vytvorenými deformáciou drvenia na bokoch. Ak je hornina hranatá, deformačná vrstva sa strihá a tvoria sa úlomky, ktoré sú ploché a odlupujú sa s drsnými hranami. Existuje aj situácia, keď zub lopaty a hornina opakovane pôsobia, čo spôsobuje plastickú deformáciu zuba lopaty a vysoký efekt spevnenia, takže povrch zuba lopaty je krehký. Pod silným nárazom horniny sa na povrchu zuba tvoria krehké triesky a jeho povrch má radiálne trhliny rôznej hĺbky. Táto charakteristika krehkého praskania je tiež striktne mechanizmom únavového odlupovania. Mechanizmus opotrebovania súvisí s materiálom a pracovnými podmienkami, najmä s rezaním, únavovým odlupovaním a ďalšími mechanizmami. Vo všeobecnosti rezný mechanizmus dominuje procesu opotrebovania zubov lyžice a dosahuje viac ako 7O; so zvyšujúcou sa tvrdosťou zubov lyžice sa mechanizmus únavového odlupovania postupne zvyšuje a predstavuje 2O až 3O; keď tvrdosť materiálu dosiahne hornú hranicu, krehkosť sa zvyšuje a môže dôjsť ku krehkému odštiepeniu. V pracovných podmienkach, v ktorých dominuje rezný mechanizmus, zlepšenie tvrdosti materiálu zubov lyžice prispieva k zlepšeniu jeho odolnosti voči opotrebovaniu; pre mechanizmus únavového odlupovania sa vyžaduje, aby materiál mal dobré tvrdé a húževnaté uloženie;Vysoká tvrdosť, vysoká lomová húževnatosť, nízka rýchlosť rastu trhlín a vysoká odolnosť voči únave pri náraze, to všetko prispieva k zlepšeniu odolnosti materiálov proti opotrebovaniu.


Čas uverejnenia: 27. júna 2023