Обдирні круги на бакелітовій зв'язці. Параметри та критерії ефективності

Обдирні круги на бакелітовій зв'язці. Параметри та критерії ефективності

Стаття опублікована в журналі "Обладнання та інструмент для професіоналів. Металообробка" №2 за 2021 р Електронна версія статті на сайті журналу "Обладнання та інструмент для професіоналів".

Есмантовіч С. Н., незалежний експерт в області виробництва абразивів.

Обдирне шліфування є одним з найбільш продуктивних і економічно ефективних способів обробки злитків, блюмів, слябів, заготовок, готового прокату в металургії. Також ця технологія застосовується в багатьох інших галузях промисловості для обробки поковок, виливків, зварних металоконструкцій, труб, рейок і іншої металопродукції.

Більшість процесів обдирного шліфування не є фінішними або формотворними. Вони, як правило, призначені для видалення з заготовок дефектного шару завтовшки понад 1 мм. Специфіка цих операцій не передбачає використання всього широкого спектру абразивного інструменту. Для обдирні операцій, в більшості випадків, використовуються абразивні круги з відповідною назвою - «обдирні круги».

У ряді галузей промисловості обдирні операції є ключовими і впливають на ефективність виробничих процесів. На операціях зачистки прокату в металургії зайнято більше 20% персоналу прокатних цехів. Обдирне шліфування застосовують в ливарному виробництві для зачистки і попередньої обробки виливків. Трудомісткість зачистки становить 17% від трудомісткості виготовлення виливків.

Саме в цих областях і формується основний попит на обдирні круги, обсяги споживання яких в країні можна порівняти з обсягами споживання шліфувальних кругів на керамічній зв'язці і мають тенденції до зростання.

Тим часом, парк копіювально-шліфувального обладнання переважно складається з морально застарілих та фізично зношених верстатів, підприємства використовують неефективні, втратили свою актуальність технології абразивної обробки (виняток становлять лише нечисленні провідні металургійні підприємства). Наслідком цього є низька якість продукції, технологічно невиправдані енергетичні витрати, втрати металу, критично високий витрата кіл і небезпечні умови праці працюючих.

Крім того, нормативна та наукова база в області виробництва обдирні кіл практично відсутня. Стандартів, що регламентують випуск та експлуатацію обдирні кіл, у нас в країні немає. Тільки кілька абразивних підприємств мають власні нормативні документи (ТУ), але технічні вимоги допускають випуск морально застарілої продукції, вкрай низької якості, з низькими експлуатаційними показниками. Технічні характеристики випускаються в країні обдирні кіл, на жаль, відповідають рівню випускається у нас обладнання, далекому від показників провідних європейських виробників.

Крім того, обдирні круги можуть випускати підприємствами, що не мають своїх нормативних документів (ТУ) і необхідних засобів перевірки якості (твердості, неврівноваженості і т. Д.) І безпеки (випробувальних верстатів). Все це - наслідок відсутності обов'язкової сертифікації небезпечних для життя абразивів в Україні та факту передачі контролюючих повноважень місцевим центрам метрології та стандартизації. Служби охорони праці теж не мають відповідної компетенції. Це створює передумови для випуску небезпечної продукції.

В таких умовах на підприємствах довільно трактують вимоги до обдирні колам і правила експлуатації. Його користувачі не мають елементарних понять за вибором характеристик кіл, критеріям якості та правилам безпечної експлуатації.

Такий стан з нормативною базою ускладнюється відсутністю сучасної технічної інформації по абразивній обробці. При підготовці персоналу, в тому числі інженерів, в вузах використовують навчальні посібники 60-х років минулого століття. Тому будь-яка актуальна інформація для фахівців підприємств вкрай важлива.

Технологічні процеси з використанням обдирні кіл доцільно класифікувати таким чином ::

1 ГРУПА

Швидкісне силове обдирне шліфування на високопродуктивних лініях суцільний зачистки заготовок, з зусиллям притиску 10 кН і більше, швидкістю кола до 80 м / с, поздовжньої подачею 30-60 м / хв, потужністю верстатів 110-160 кВт. Передбачається використання спеціальних гарячепресованих кіл діаметром 600 ... 900 мм з крупнозернистого (з розміром зерен 2-4 мм) цирконієвого електрокорунду, які забезпечують продуктивність шліфування 375-400 кг / год і коефіцієнт шліфування 40 і більше.

2 ГРУПА

Обдирне шліфування з відносно невеликим зусиллям притиску круга (до 2 кН), швидкістю обертання (50-60 м / с) і поздовжньою подачею (до 15 м / хв); з використанням стаціонарних обдирні верстатів для суцільної і вибіркової зачистки потужністю до 50 кВт. Таке шліфування здійснюється колами діаметром 500 ... 600 мм. Продуктивність обробки в цьому випадку не перевищує 100 кг / год, коефіцієнт шліфування 0,8-3.

3 ГРУПА

Обдирне шліфування на верстатах підвісного типу і маятникових верстатах з робочою швидкістю 50-60 м / с, з ручним притиском, потужністю до 15 кВт. Призначено для вибіркової зачистки заготовок. Передбачається використання кіл діаметром 300- 500 мм. Коефіцієнт шліфування не більше 5.

4 ГРУПА

Шліфування на обдирні верстатах (типу «наждак») з ручною подачею заготовки і ручним притиском. Робоча швидкість 40-50 м / с. Потужність приводу до 11 кВт. Призначено для вибіркової зачистки заготовок. Передбачає використання обдирні кіл діаметром 400-600 мм. Немає можливості визначити коефіцієнт шліфування.

5 ГРУПА

Обдирне шліфування - шліфування ручними прямими шліфувальні Пневмомашини, потужністю до 2 кВт і робочою швидкістю 40-60 м / с, для вибіркової зачистки заготовок. Ці операції передбачають ручну працю з використанням обдирні кіл діаметром 125-150 мм. Коефіцієнт шліфування в межах 2-5.

Для кожної з перерахованих груп використовуються обдирні круги з різними характеристиками, які повинні забезпечувати ефективність операцій.

По конструкції випускаються, в основному, круги прямого профілю з використанням різних типів армуючих елементів. Через можливі ударних навантажень використання неармованих обдирні кіл міжнародними стандартами не допускається. У той же час технічні умови, прийняті вітчизняними виробниками, передбачають використання армуючих елементів для кіл з робочою швидкістю вище 50 м / с, що категорично неприйнятно. Крім того, кола виготовляються виключно на бакелітовій зв'язці, притому високощільні - для 1 групи - виготовляються методом гарячого пресування.

Для обдирні операцій використовуються два основні типи кіл:

Загальноприйняті технічні параметри обдирні кіл, встановлені міжнародними стандартами для кожної перерахованої вище групи, доцільно представити у вигляді порівняльної таблиці. 1.

Таблиця 1. Загальноприйняті технічні параметри обдирні кіл


Примітка: детально вибір обдирні кіл по характеристикам і призначенням, в залежності від операції і оброблюваного матеріалу, буде розглянуто в підготовлювану до публікації статті «Обдирні круги на бакелітовій зв'язці. Обгрунтування вибору характеристик »

Основною вимогою до процесу обдирного шліфування є досягнення максимальної швидкості знімання металу при мінімальному зносі кола. Для оцінки ефективності цих операцій є досить багато методик, серед яких найбільш об'єктивним є визначення коефіцієнта шліфування (Grinding ratio), який відображає співвідношення знімання металу до витрати обдирного круга по вазі (кг металу / кг абразиву). Однак, з огляду на обсяги і вагу заготовок в прокатному і ливарному виробництвах, а також період експлуатації кіл до повного зносу в дрібносерійне виробництво, організувати проведення таких замірів досить складно. Як правило, такі випробування проводяться при впровадженні досвідчених кіл, освоєнні нових режимів або обладнання.

Зазвичай використовують такі показники, як знімання металу в одиницю часу, кг / год; швидкість зносу кола, кг / год. Досить об'єктивним показником є ​​період стійкості кола, який враховує втрату експлуатаційних властивостей і остаточний знос кола. Але зазначені показники в значній мірі залежать від багатьох параметрів обдирного шліфування: швидкості шліфування, зусилля притиску круга (Н), швидкості поздовжньої подачі (м / хв), температури заготовки в момент зачистки і ін.

Ключовими експлуатаційними характеристиками обдирні кіл є їх безпеку, що включає механіческуюпрочность кола, гарантовані строки зберігання до заборони експлуатації, стан повітря в робочій зоні і відсутність токсичних виділень.

До основного критерію безпеки необхідно віднести механічну міцність обдирні кіл, яку перевіряють на спеціальних випробувальних верстатах методом обертання зі швидкістю, що перевищує робочу в 1,5 ... 2 рази або до розриву. Механічну міцність кіл повинні перевіряти виробники, але, на жаль, далеко не всі кола контролюються, тільки певна вибірка, не більше 5 кіл з партії. Саме тому всіма стандартами передбачена перевірка кожного обдирного круга перед експлуатацією на випробувальному верстаті.

З огляду на те, що обдирні круги виготовляються з використанням органічної бакелітовій зв'язки, термін їх зберігання обмежений. Тому у разі закінчення терміну придатності (6 місяців) кола повинні бути додатково перевірені на механічну міцність. Критичний термін придатності для інструменту на бакелітовій зв'язці 3 роки, після якого кола підлягають утилізації.

Стан повітря в робочій зоні при експлуатації обдирні кіл в значній мірі залежить від наявності аспірації, а також складу кола і використаного сировини. Як правило, в обдирні колах економ-класу використовується і відповідне сировину.

На закінчення слід привести ряд вимог безпеки, обов'язкових для всіх користувачів обдирні кіл:

- Не допускається робота бічними (торцевими) поверхнями круга, якщо він не призначений для цього виду робіт.

- Між притискними фланцями і кругом необхідно встановлювати прокладки з картону або іншого еластичного матеріалу товщиною від 0,5 до 1,0 мм. Вони повинні перекривати всю поверхню притискних фланців і рівномірно виступати з-під них по всьому колу не менше ніж на 1,0 мм.

- При обробці обдирного колами типу «наждак» виробів, які не закріплених жорстко на верстаті, повинні застосовуватись підручники. Зазор між краєм підручника і робочою поверхнею шліфувального круга повинен бути менше половини товщини виробу, що шліфується, але не більше 3 мм.

- При заміні електродвигуна шліфувального верстата або зміні передавального відносини приводу необхідно виключити зміна робочої швидкості приводу.

- Під час зберігання вже випробуваних на механічну міцність кіл до моменту експлуатації повинні бути забезпечені умови, що не допускають їх пошкодження.

- На операціях ручної обдирання і зачистки виливків забороняється використання неармованих кіл.

- Забороняється використання шліфувальних кругів на керамічній зв'язці на операціях з ударними і змінними навантаженнями, при ручному зачищенні великогабаритних заготовок.

- Габарити оброблюваної заготовки на обдирні верстатах типу «наждак» не повинні перевищувати розмірів підручника. Максимальний розмір перетину оброблюваної заготовки не повинен перевищувати товщини обдирного круга.

- Мінімальний діаметр спрацьованого обдирного круга не повинен бути менше dфланца +20, тобто: D виготовленого кола ≥ dфланца +20

- При експлуатації необхідно враховувати діаметр армуючих кілець, встановлених всередині кола. При спрацьовуванні кола до армирующего кільця існує небезпека руйнування кола.

Повернення до списку