Introdução

O papel e a importância das rodas resilientes

Rodas resilientes são um tipo de roda em que a borracha é incorporada entre o aro e o cubo da roda.Normalmente, eles consistem em um aro de roda, cubo de roda, anel de pressão, anel de borracha e parafusos de conexão.As rodas resilientes são uma das principais rodas utilizadas nos modernos veículos de transporte ferroviário urbano.Eles podem reduzir o ruído de impacto roda-trilho, aliviar as vibrações de impacto roda-trilho, reduzir o estresse dinâmico nos dispositivos de transmissão e direção, diminuir trilho de roda desgaste e prolongar a vida útil dos veículos na pista.Com o rápido desenvolvimento do transporte ferroviário, o papel das rodas resilientes tornou-se cada vez mais importante.Tornaram-se um componente essencial dos veículos ferroviários e a procura do mercado está a crescer.

Objetivo deste artigo

Este artigo usa o exemplo de uma determinada roda resiliente integral do tipo exportação produzida por nossa empresa para apresentar o projeto do equipamento e ferramentas de prensagem, monitoramento inteligente da pressão da borracha e método de instalação de compressão balanceada para tais rodas resilientes.O objetivo é resolver problemas como grande desvio após a prensagem, força de pré-carga e velocidade de prensagem descontroladas e a incapacidade de detectar a força de prensagem da borracha em tempo real.

Aplicação Prática e Eficácia

Através de análise e projeto sistemáticos, desenvolvemos equipamentos e ferramentas de montagem de uso geral para rodas resilientes, um sistema inteligente de monitoramento de pressão de borracha e um método de instalação de compressão de borracha balanceado.A aplicação prática e a verificação reduziram efetivamente o desvio das rodas resilientes após a montagem.Ao monitorar a força de pré-carga da borracha, controlamos indiretamente a rigidez de teste das rodas resilientes, reduzimos a taxa de amostragem para testes de rigidez e criamos uma tabela de curva de pressão para cada conjunto de roda resiliente.Isso garante a qualidade da montagem e melhora a eficiência.

Introdução do produto

Estrutura do produto

A roda resiliente integral do tipo exportação consiste principalmente em um cubo de roda, anel de borracha, aro de roda, fio de aterramento e parafusos de fixação.

1.Cubo da roda

2. Anel de borracha

3. Aro da roda

4. Fio de aterramento

5.Parafusos de fixação

(Figura 1: Estrutura da Roda Resiliente Integral do Tipo Exportação)

Principais requisitos técnicos de montagem

1. Torque do parafuso: 300N·m

2. Excentricidade axial: ≤0,5 mm

3. Excentricidade radial: ≤0,3 mm

4.Desequilíbrio estático: ≤125g·m

5. Requisitos de teste de tipo:

- Rigidez radial: ≥400kN/mm

- Rigidez Axial: ≥65kN/mm

Rigidez torcional: 23,9kN/mm

- Histerese: ≤0,3 mm

6. Requisitos de teste de fadiga:

- Nenhum defeito detectado no aro da roda, cubo da roda e superfície do anel de pressão através da inspeção por partículas magnéticas após o teste;histerese ≤10mm

- A taxa de variação dos valores de desvio axial e radial antes e depois do teste de rigidez torcional: ≤±20%, com desvio axial ≤0,5mm e desvio radial ≤0,3mm

- Após o ensaio, os valores de rigidez devem atender ao requisito de 600kN/mm ≥ rigidez radial ≥ 320kN/mm, 100kN/mm ≥ rigidez axial ≥ 52kN/mm

Análise de produto

• esgotamento do produto: O produto do tipo exportação tem a mesma estrutura básica de uma roda resiliente para trilhos leves desenvolvida internamente, mas com requisitos mais elevados para valores de desvio de montagem.

• Teste de rigidez: Com o grande lote de rodas resilientes do tipo exportação, é um desafio garantir que cada produto atenda aos requisitos de teste de rigidez.Ao controlar a força mínima de pressão da borracha e amostrar a rigidez da roda resiliente, podemos monitorar indiretamente o teste de rigidez.A faixa aceitável de força de pressão axial é determinada em 12,5 ~ 16t.

Projeto de equipamento de prensagem automatizado e inteligente

Requisitos de projeto de equipamentos de prensagem

• Controle a força de pré-carga, a velocidade de pressão e o tempo de retenção.

• Produza a força real de pressão da borracha.

• Grave e salve dados de qualidade.

Projeto dos principais equipamentos de prensagem e ferramentas de suporte

• Projeto do Equipamento Principal: O cilindro hidráulico é instalado no meio do corpo da máquina com a haste voltada para cima.O uso de um bloco composto segmentado para puxar e pressionar o produto garante que nenhum componente de pressão obstrua a parte superior da roda resiliente, facilitando o aperto manual dos parafusos ao redor da roda.

• Ferramentas de suporte:

- Bloco Espaçador de Cubo: Utilizado para posicionamento da face final da roda resiliente antes e durante a prensagem.

- Bloco de Posicionamento do Cubo: Utilizado para posicionamento radial da roda resiliente antes e durante a prensagem.

- Bloco de Pressão: Utilizado para prensagem equilibrada da tampa de pressão da roda resiliente durante a prensagem.

- Dispositivo de ajuste do aro: Utilizado para pré-ajustar a excentricidade radial antes de pressionar a roda resiliente com borracha sobre o equipamento.

Projeto de sistema de controle

• Pressionando Design de Velocidade: O equipamento utiliza uma prensa hidráulica servo eletro-hidráulica CNC, um controlador programável PLC e um computador industrial para coletar e processar dados, permitindo a configuração e ajuste da pressão e velocidade de tração do cilindro hidráulico.Durante todo o processo de prensagem, a parte inicial do curso é ajustada em 3 ~ 4 mm/s, e a última parte em 0,5 ~ 1,5 mm/s.

• Projeto de retenção de pressão: Depois que a roda resiliente é pré-pressionada no lugar, os parafusos ou porcas são colocados manualmente e apertados sequencialmente por duas pessoas de lados opostos.O equipamento de prensagem deve ter função de retenção de pressão e os parâmetros são definidos com base nos requisitos específicos de tempo de retenção do produto.

Projeto de monitoramento da força de prensagem axial de borracha

Durante a pré-prensagem de a roda resiliente, uma vez que a tampa da roda esteja em contato total com o degrau do cubo da roda, a pressão do cilindro hidráulico continua a aumentar sem causar deslocamento do pistão.O valor de pressão correspondente no ponto de viragem da curva de pressão de deslocamento, mais o peso do aro e da borracha, é a pressão axial na borracha da roda resiliente.O equipamento mede isso por meio de sensores de pressão e deslocamento, traçando a curva deslocamento-pressão para monitorar a pressão axial em tempo real.

Projeto do método de instalação de compressão de borracha balanceada

• Ajuste de interferência de borracha e aro: O diâmetro externo da borracha e o diâmetro interno do aro usam um ajuste de interferência, com uma quantidade de interferência geral de cerca de 3 mm.

• Método de compressão do anel de borracha: Comprima ambos os lados do anel de borracha simultaneamente no aro, ajuste os lados restantes para obter uma compressão aproximadamente igual e use um martelo de borracha para apertar uniformemente as peças comprimidas, garantindo uma distribuição uniforme da pressão.

• Método de pré-prensagem para eliminar o estresse irregular: Pré-pressione a roda uma vez antes da prensagem oficial, mantendo a pressão por 3-5 minutos para liberar parte da tensão concentrada, resultando em um contato mais uniforme e firme entre a borracha, o aro, o cubo e o anel de pressão.

Verificação de eficácia

Depois de projetar equipamentos de prensagem automatizados e melhorar o método de prensagem de borracha, a produção em lote de rodas resilientes para exportação mostra uma melhoria significativa na qualidade do desvio da montagem.Os testes de rigidez e fadiga atendem aos requisitos e todos os parâmetros de desempenho atendem integralmente aos padrões de qualidade das rodas resilientes de exportação.

A pesquisa e a implementação deste processo resiliente de montagem de rodas levaram a tecnologia de montagem da nossa empresa a um nível de liderança, garantindo qualidade de prensagem e monitoramento eficaz.A qualidade do produto foi verificada por meio de testes em laboratório credenciado pelo CNAS e uso do cliente, atendendo a todos os requisitos.