دليل معيار JB/T 6392.2-2017 لمداس عجلة الرافعة
المواصفة JB/T 6392.2-2017 «الرافعات – عجلات السير – الجزء 2: سطح سير العجلة» هي مواصفة متخصصة بسطح سير عجلة الرافعة. تحدد المواصفة المتطلبات الفنية لسطح السير، ومواصفات المعالجة الحرارية، وطريقة الفحص.
المتطلبات الفنية لسطح السير
تورّد كيلود للصناعات الثقيلة عجلات السير بجميع المواصفات. تنص المواصفة على أن سطح سير العجلة هو الجزء الملامس مباشرة للسكة، ويتحمّل إجهادات تلامس واهتراءً كبيرين. تخضع المعالجة الحرارية لسطح السير (تصلد سطحي) بحيث تبلغ صلادة سطح السير HB300~380، مع بقاء صلادة القلب ضمن المتانة الأصلية HB≤269. عمق الطبقة المقسّاة ≥15mm (يُقاس من سطح السير نحو الداخل). يُستخدم التسخين بالحثّ الكهرومغناطيسي متوسط التردد، بدرجة حرارة تسخين 880~920°C مع تبريد فوري برذاذ الماء، ودرجة حرارة تقسية 400~500°C. تتطلب تجانس الصلادة ألا يتجاوز فرق الصلادة بين نقاط العجلة الواحدة HB40.
يجب أن تكون صلادة سطح سير العجلة متناسبة بشكل معقول مع صلادة السكة — عادةً تكون صلادة العجلة أعلى من صلادة السكة بمقدار HB30~50. إذا كانت الصلادة مرتفعة جدًا، يزداد تآكل السكة بشكل مفرط؛ وإذا كانت منخفضة جدًا، يزداد تآكل العجلة. التوافق الشائع: عجلة بصلادة HB300~350 مع سكة بصلادة HB250~280 (سكة QU70 أو سكة QU80). كما تحدد المواصفة متطلبات البنية المجهرية لسطح سير العجلة — يجب أن تكون الطبقة المقسّاة من مارتنزيت إبري ناعم، وبعد التقسية تصبح بنية مارتنزيت مقسّى.
تحدد المواصفة بالتفصيل طريقة فحص جودة المعالجة الحرارية لسطح سير العجلة — يُجرى فحص الصلادة بأخذ 4 نقاط موزعة بالتساوي على محيط سطح السير وحساب المتوسط، وألا يتجاوز فرق الصلادة بين نقاط العجلة الواحدة HB40. يُجرى فحص عمق الطبقة المقسّاة بطريقة صلادة فيكرز، بقياس نقاط متتالية من سطح السير نحو القلب حتى تنخفض الصلادة إلى 1.1 ضعف صلادة القلب. يُجرى الفحص المعدني بأخذ عينة من المقطع العرضي للعجلة لملاحظة البنية المجهرية للطبقة المقسّاة، ويجب أن تكون مارتنزيت إبري ناعم، وبعد التقسية مارتنزيت مقسّى. لا يُسمح بوجود مارتنزيت خشن أو أوستنيت متبقٍّ.
متطلبات الصيانة لسطح سير العجلة وفق المواصفة — يجب إجراء تشغيل التليين للعجلات الجديدة قبل وضعها في الخدمة، بتشغيلها بدون حمل لمدة ساعتين حتى يلتحم سطح السير بالسكة بشكل كامل. أثناء الاستخدام، يُقاس قطر العجلة كل 500 ساعة عمل للتحقق من كمية التآكل، ويُفحص سطح السير كل 1000 ساعة عمل للتأكد من بقاء الصلادة ضمن نطاق HB300~380. عند ظهور تقشّر أو انبعاج على سطح السير يتجاوز عمقه 1mm، يجب إيقاف الاستخدام وإجراء الإصلاح أو الاستبدال. يجب استبدال العجلة عندما يتجاوز نقصان سمك شفة العجلة 40% من السماكة الأصلية أو عندما يتجاوز نقصان ارتفاع الشفة 50%. يجب ألا يتجاوز فرق قطر العجلتين على نفس المحور 0.5mm، وإلا يحدث احتكاك حافة العجلة بالسكة.
فحص الطبقة المقسّاة
يشمل فحص الطبقة المقسّاة المحدد في المواصفة: فحص الصلادة (سطح السير HB300~380، تنخفض تدريجيًا في المنطقة الانتقالية، القلب HB≤269)، فحص عمق الطبقة المقسّاة (≥15mm)، وفحص البنية المجهرية (مارتنزيت إبري ناعم في الطبقة المقسّاة، ومارتنزيت مقسّى بعد التقسية). طريقة الفحص — الصلادة تُقاس بجهاز صلادة روكويل أو برينل، وعمق الطبقة المقسّاة يُقاس بطريقة صلادة فيكرز أو بالطريقة المعدنية. تُفحص عينة واحدة من كل دفعة (لا تقل عن عينة واحدة) لقياس توزيع الصلادة على كامل المقطع العرضي.
تصلد سطحي
الحفاظ على المتانة
تبريد فوري بالحثّ
HB30~50
تقشّر أو شرخ
نقصان الارتفاع >50%
| عجلة السيرالمواصفات | المواد | صلادة سطح السير(HRC) | عمق الطبقة المصلدة(mm) | حمولة العجلة(kN) |
|---|---|---|---|---|
| Φ350×130 | 65Mn | 40~48 | ≥15 | ≤120 |
| Φ400×130 | 65Mn | 40~48 | ≥15 | ≤160 |
| Φ500×150 | 65Mn | 40~48 | ≥15 | ≤250 |
| Φ600×150 | 65Mn | 40~48 | ≥15 | ≤360 |
الإعدام بسبب الاهتراء
يجب استبدال عجلة السير إذا تجاوزت كمية التآكل على سطح السير (نقصان القطر) 5% من القطر الأصلي. كما يجب الاستبدال في الحالات التالية: ظهور تشقق أو انبعاج في سطح السير بعمق يزيد عن 1mm، أو وجود شرخ في سطح السير. يجب الاستبدال أيضًا إذا انخفض سمك شفة العجلة بسبب التآكل بأكثر من 40% من السمك الأصلي، أو إذا انخفض ارتفاع الشفة بأكثر من 50%. يجب ألا يتجاوز فرق قطر العجلة بين العجلتين المتقابلتين على نفس المحور 0.5mm. يُقاس قطر العجلة باستخدام عجلة قياس للتحقق من كمية التآكل كل 500 ساعة عمل.
| بنود الفحص | المتطلبات الفنية | الطريقة | الدورة |
|---|---|---|---|
| صلادة سطح السير | HB300~380 | صلادةالعداد | لكل دفعة |
| عمق الطبقة المصلدة | ≥15mm | الفحص المعدني/فيكرز | لكل دفعة |
| كمية التآكل | تقليل القطر≤5% | القدمة | 500h |
| شفة العجلة | تقليل السمك≤40% | القدمة | 500h |
| عجلة السيرالفرق | التمحور≤0.5mm | القدمة | التركيبالوقت |
تتضمن طريقة الفحص المعيارية لجودة المعالجة الحرارية لمداس عجلة السير قياس الصلادة في 4 نقاط موزعة بالتساوي على محيط سطح السير، ثم حساب متوسط القيم. أما فحص عمق الطبقة المقسّاة فيعتمد على طريقة فيكرز للصلادة، حيث يُقاس من سطح السير باتجاه المركز نقطة بنقطة حتى تنخفض الصلادة إلى 1.1 ضعف صلادة القلب. أما الفحص المعدني فيُؤخذ منه مقطع عرضي من العجلة لفحص البنية المجهرية للطبقة المصلدة، ويجب أن تكون على شكل مارتنزيت إبري ناعم.
الأسئلة الشائعة
س: لماذا يُجرى التصلد السطحي لمداس عجلة السير؟
ج: يتلامس مداس عجلة السير مع السكة مباشرة، مما يعرّضه لإجهاد تلامس واهتراء كبيرين. تعمل المعالجة الحرارية (التصلد السطحي) على رفع صلادة سطح السير إلى HB300~380 مع الحفاظ على متانة القلب عند HB≤269. ويضمن عمق الطبقة المقسّاة الذي يبلغ ≥15mm عمرًا افتراضيًا طويلًا، كما تحافظ الطبقة المصلدة على شكل سطح السير طوال دورة الحياة، مما يقلل من الاهتراء.
س: ما هي معاملات عملية المعالجة الحرارية لمداس عجلة السير؟
ج: تُستخدم طريقة التسخين بالحث الترددي المتوسط، حيث تُسخَّن العجلة إلى 880~920°C ثم تُبرَّد برش الماء، يلي ذلك تقسية عند 400~500°C. يبلغ عمق الطبقة المقسّاة ≥15mm، وصلادة سطح السير HB300~380، بينما تبلغ صلادة القلب HB≤269. أما تجانس الصلادة فيجب ألا يتجاوز الفرق بين نقاط العجلة المختلفة HB40.
س: ما هي متطلبات التوافق بين صلادة مداس العجلة وصلادة السكة؟
ج: يجب أن تكون صلادة مداس العجلة متناسبة مع صلادة السكة — حيث تكون صلادة العجلة أعلى عادةً من صلادة السكة بمقدار HB30~50. فإذا زادت صلادة العجلة بشكل مفرط، يتسارع تآكل السكة، وإذا انخفضت بشكل مفرط، يتسارع تآكل العجلة. التوافق الشائع: صلادة العجلة HB300~350 مع صلادة السكة HB250~280.
س: متى يلزم استبدال عجلة السير عند تآكل مداسها؟
ج: يُستبدل مداس العجلة عندما تتجاوز كمية التآكل (نقصان القطر) 5% من القطر الأصلي. كما يُستبدل في حالات التقشّر أو الانبعاج الذي يتجاوز 1mm أو وجود شرخ. أما تآكل شفة العجلة فيستدعي الاستبدال عندما يتجاوز نقصان السمك 40% من السمك الأصلي أو عندما يتجاوز نقصان الارتفاع 50%. ويجب ألا يتجاوز فرق قطر العجلتين على نفس المحور 0.5mm.
