RU174027U1

RU174027U1 - Мукомольный валец

Info

Publication number: RU174027U1
Application number: RU2016150275U
Authority: RU
Inventors: Эътибар Юсиф Оглы Балаев; Жесфина Михайловна Бледнова; Алик Асланович Кудря; Алина Александровна Завгородняя
Priority date: 2016-12-20
Filing date: 2016-12-20
Publication date: 2017-09-26

Abstract

Полезная модель относится к области продовольственного машиностроения, а именно к оборудованию для измельчения сыпучих материалов, помола зерна и других злаковых культур, к его упрочнению, сводящемуся к нанесению износостойкого покрытия высокоскоростным газопламенным напылением.Технический результат достигается тем, что мукомольный валец состоит из бочки с рабочим и внутренним слоями и стальных цапф, бочка дополнительно содержит адгезионный слой из никеля, расположенный между рабочим и внутренним слоями, рабочий слой выполнен из материала с эффектом памяти формы Ti-Ni-Cu-Hf при следующем соотношении, мас. %: титан 35,5-40,0, никель 24,6-25,1, медь 24,9-25,0, гафний 10,0-14,9, нанесенные с помощью высокоскоростного газопламенного напыления в защитной атмосфере, а внутренний слой выполнен из стали. Толщина рабочего слоя из материала с эффектом памяти формы составляет от 0,5 до 1,5 мм, толщина адгезионного слоя из никеля от 0,2 до 0,5 мм, а внутреннего слоя от 10 до 60 мм. При этом общая толщина изделия с покрытием составляет от 10,7 до 62 мм.Техническим результатом является повышение износостойкости и понижение чувствительности к росту температуры.

Description

Полезная модель относится к области продовольственного машиностроения, а именно к оборудованию для измельчения сыпучих материалов, помола зерна и других злаковых культур, к их упрочнению, сводящемуся к нанесению износостойкого покрытия высокоскоростным газопламенным напылением.

Известен мукомольный валец (Авторское свидетельство SU 1021459, МПК В02С 4/02, опубл. 07.06.1983), включающий полую бочку с рабочим и внутренним слоями и цапфы, снабженный цилиндром, расположенным между бочкой и цапфами, при этом толщины рабочего, внутреннего слоев бочки и цилиндра находятся в соотношении (1,35-1,79):(0,86-1,14):(0,86-1,14), а их твердость - в соотношении (3,7-3,8):(1,38-1,62):(0,94-1,06) соответственно.

Недостатком указанного мукомольного вальца является низкая эксплуатационная стойкость, обусловленная пониженной теплопроводностью цилиндра, изготовленного из стали, и затрудненным теплоотводом от поверхности вальца.

Наиболее близким, принятым за прототип, является мукомольный валец (Патент RU 2249482, МПК В02С 4/30, опубл. 10.04.2005), состоящий из чугунной бочки с рабочим и внутренним слоями и стальных цапф, причем рабочий слой бочки выполнен из легированного белого чугуна, внутренний - из серого чугуна с пластинчатым графитом, чугуны модифицированы ферросиликобариевыми лигатурами в количестве 0,1-0,3% от массы, соотношение толщин наружного рабочего и внутреннего слоев бочки вальца составляет 1:1-4.

Недостатком прототипа является недостаточная абразивная износостойкость, обусловленная физико-механическими свойствами материала, на которые негативное влияние оказывает повышение температуры при измельчении сырья.

Задачей полезной модели является усовершенствование мукомольного вальца, позволяющее повысить его эксплуатационные характеристики.

Техническим результатом является повышение износостойкости и понижение чувствительности к росту температуры.

Технический результат достигается тем, что мукомольный валец состоит из бочки с рабочим и внутренним слоями и стальных цапф, бочка дополнительно содержит адгезионный слой из никеля, расположенный между рабочим и внутренним слоями, рабочий слой выполнен из материала с эффектом памяти формы Ti-Ni-Cu-Hf при следующем соотношении мас. %:

титан	35,5-40,0
никель	24,6-25,1
медь	24,9-25,0
гафний	10,0-14,9,

нанесенные с помощью высокоскоростного газопламенного напыления в защитной атмосфере, а внутренний слой выполнен из стали.

Толщина рабочего слоя из материала с эффектом памяти формы составляет от 0,5 мм до 1,5 мм, толщина адгезионного слоя из никеля от 0,2 мм до 0,5 мм, а внутреннего слоя от 10 мм до 60 мм. При этом общая толщина изделия с покрытием составляет от 10,7 мм до 62 мм.

Принятая последовательность слоев и их состав обеспечивает повышение прочностных характеристик и износостойкости мукомольного вальца. Адгезионный слой из никеля обеспечивает повышение степени химического взаимодействия между рабочим и внутренним слоями, что способствует увеличению адгезионной прочности между ними, улучшая при этом эксплуатационные характеристики мукомольного вальца. Адгезионная прочность между адгезионным слоем из никеля и внутренним слоем из стали составляет 80 МПа, а между адгезионным слоем из никеля и рабочим слоем из материала с эффектом памяти формы Ti-Ni-Cu-Hf выше 100 МПа.

Микротвердость слоя из материала с эффектом памяти формы Ti-Ni-Cu-Hf в аустенитном состоянии составляет от 9 до 14,5 ГПа. Во время помола зерна происходит деформирование поверхностного слоя, при котором аустенитное состояние превращается в мартенсит деформации, после снятия нагрузки происходит обратное превращение мартенсита деформации в аустенитное состояние, сопровождающееся восстановлением поверхности рабочего слоя вальца, что в результате повышает абразивную износостойкость материалов с эффектом памяти формы и, следовательно, поверхность бочки мукомольного вальца становится более устойчива к абразивному износу.

Повышение температуры не сказывается на физико-механических свойствах материала с эффектом памяти формы, за счет того, что аустенитное состояние является высокотемпературным состоянием.

Нанесенный слой из материала с эффектом памяти формы Ti-Ni-Cu-Hf, обладает также сверхупругостью, тормозящей, а иногда и блокирующей распространение дефектов типа трещин, что способствует повышению прочности и долговечности бочки мукомольного вальца.

Покрытие из материала с эффектом памяти формы Ti-Ni-Cu-Hf, после выработки рабочего слоя износом может быть восстановлено с применением технологии высокоскоростного газопламенного напыления.

Пример конкретного выполнения.

Внутренний слой бочки вальца, выполняют из стали толщиной 10 мм, затем на него наносят, с помощью высокоскоростного газопламенного напыления в защитной атмосфере адгезионный слой из никеля толщиной 0,2 мм, далее на адгезионный слой наносят с помощью высокоскоростного газопламенного напыления в защитной атмосфере рабочий слой из материала с эффектом памяти формы Ti-Ni-Cu-Hf толщиной 0,5 мм при следующем соотношении компонентов, масс. %: Ti - 40; Ni - 25,1; Cu - 24,9; Hf - 10,0.

В результате получают мукомольный валец с общей толщиной изделия с покрытием 10,7 мм, который обладает повышенной износостойкостью и меньшей чувствительностью к повышению температуры при измельчении сырья.

Результатом применения полезной модели стало увеличение срока службы мукомольного вальца на 15-20% по сравнению со средним периодом стойкости аналогичного мукомольного вальца из чугуна.

Claims

1. Мукомольный валец, состоящий из бочки с рабочим и внутренним слоями и стальных цапф, отличающийся тем, что бочка дополнительно содержит адгезионный слой из никеля, расположенный между рабочим и внутренним слоями, рабочий слой выполнен из материала с эффектом памяти формы Ti-Ni-Cu-Hf при следующем соотношении, мас. %:

титан 35,5-40,0 никель 24,6-25,1 медь 24,9-25,0 гафний 10,0-14,9

2. Мукомольный валец по п. 1, отличающийся тем, что толщина рабочего слоя из материала с эффектом памяти формы составляет от 0,5 до 1,5 мм, толщина адгезионного слоя из никеля от 0,2 до 0,5 мм, внутреннего слоя от 10 до 60 мм, при этом общая толщина изделия с покрытием составляет от 10,7 до 62 мм.