Główny partner:
Główny sponsor:
Partnerzy i sponsorzy

Koncepcja zastosowania hybrydowych warstw powierzchniowych do zwiększenia trwałości i sprawności przekładni zębatych przenośników taśmowych do transportu surowców mineralnych.

Data: Wtorek 21.11.2017

Sesja: Transport taśmowy – kluczowe ogniwo współczesnej kopalni

Godzina/Sala: 11:30 - 11:45 - Aula Średnia B


Tytuł: Koncepcja zastosowania hybrydowych warstw powierzchniowych do zwiększenia trwałości i sprawności przekładni zębatych przenośników taśmowych do transportu surowców mineralnych.

Title: The concept of using hybrid surface layers to increase the Durability and Efficiency of gears of belt conveyors for transport of mineral materials

Autorzy: Andrzej Wieczorek - Politechnika Śląska, Wiesław Świątnicki - Politechnika Warszawska, Waldemar Tuszyński - Instytut Technologii Eksploatacji w Radomiu - PIB, Dawid Myszka - Politechnika Warszawska

Streszczenie:

W pracy przedstawiono koncepcję zwiększenia trwałości przekładni zębatych przenośników taśmowych do transportu surowców mineralnych. Przekładnie zębate stosowane w jednostkach napędowych przenośników taśmowych są zaliczane do urządzeń eksploatowanych w ekstremalnie ciężkich warunkach środowiska pracy. Wynika to ze znacznych wahań temperatury pracy w zakresie od -30 do +40 stopni Celsjusza, obecności zanieczyszczeń stałych w środowisku otaczającym oraz wysokich obciążeń elementów uzębionych. Użytkownicy wymagają od tych urządzeń z jednej strony wieloletniej bezawaryjnej pracy, z drugiej strony nie zgadzają się działania zwiększające koszty eksploatacji, takie jak stosowanie urządzeń kondycjonujących olej smarujący. Wzajemnie sprzeczne wymagania odbiorców maszyn roboczych wymuszają poszukiwanie nowych alternatywnych rozwiązań. Koncepcję takiego rozwiązania przedstawiono w niniejszej pracy. Zakłada ona zmianę procesu wytwarzania kół zębatych, w wyniku której będą się konstytuować hybrydowe warstwy powierzchniowe oparte o nanotechnologie. W szczególności w nowym procesie wykorzystane będą niskotarciowe powłoki typu DLC charakteryzujące się wysoką odpornością na zatarcie, zużycie ścierne, jednakże ich odporność na zmęczeniowe wykruszenia powierzchni jest znacząco mniejsza od dotychczas stosowanych. W literaturze dotyczącej tematu zagadnienia, utrzymuje się pogląd, że odporność na tzw. pitting można uzyskać, gdy twardość powierzchni pod warstwą DLC wynosi co najmniej 60 HRC. Ale proces nakładania powłok, przeprowadzany w temperaturze od 200 do 250 stopni Celsjusza powoduje odpuszczenie powierzchni, co skutkuje zmniejszeniem twardości warstwy wierzchniej powlekanych materiałów, co z kolei implikuje przedwczesne wystąpienie pittingu. Autorzy pracy, jako rozwiązanie tego problemu zaproponowali przeprowadzenie nanostrukturyzacji warstwy nawęglonej w celu uzyskania struktury nanobainitycznej. Jak wykazały badania laboratoryjne, możliwe jest uzyskanie wysokich twardości powierzchniowych (co najmniej 60 HRC) po nanostrukturyzacji, przy jednoczesnym uniknięciu efektu odpuszczenia warstwy wierzchniej. W celu zastosowania metody konieczne jest ustalenie parametrów procesowych do wymaganej aplikacji przemysłowej – planetarnej przekładni zębatej.

Materiały:

Partnerzy: