Что влияет на износ рабочего инструмента гидромолота

Рабочий инструмент – сменная часть гидравлического молота, непосредственно взаимодействующая с обрабатываемой средой: асфальтом, бетоном, каменной породой. Через деталь передаются все силовые и ударные нагрузки на объект разрушения.

Для создания инструмента нужны знания металлов и сплавов, технологий термохимической обработки, воздействия холодом. В производстве задействовано современное высокотехнологичное оборудование и механизмы.

Сложность изготовления заключается в том, что для изготовления нужно получить высокую твердость и при этом обеспечить ударную вязкость (пластичность). Эти параметры являются взаимоисключающими: при увеличении твердости ударная вязкость уменьшается (материал становится более хрупким) и наоборот.

Причины разрушений рабочего инструмента

Деталь подвержена силовым воздействиям значительной величины. 

Мгновенные циклические сжимающие силы

Приходятся как со стороны хвостовика, куда удар наносится бойком гидромолота, так и со стороны рабочей части инструмента, где действует реактивная сила от обрабатываемой среды.

Инерционные силы растяжения

Эти силы чередуются с частотой, равной частоте работы гидромолота, и создают непредсказуемые теоретически волновые процессы растяжения/сжатия, которые приводят к усталости материала. Возможно разрушение инструмента в неожиданных местах (при длительной непрерывной работе «в одну точку»).

Поверхностные пластические деформации, абразивное резание, микроразрушение с отрывом частиц и прочее

Возникают в процессе взаимодействия наконечника инструмента (независимо от его формы) с обрабатываемой средой. Происходит интенсивный износ по длине. Разрушение сопровождается выделением теплоты, наклепом поверхности. Итог – износ инструмента, затупление формы наконечника. Интенсивность износа зависит от твердости материала, степени абразивности, трещиноватости, твердости.

Изгибающая сила

Изгибающий момент возникает в результате выламывания породы (рыхления, удара в породу посредством металлоконструкции экскаватора), что запрещено правилами эксплуатации гидромолота. Это частая причина разрушения рабочего инструмента и деталей оборудования.

Прочее

В зоне нанесения удара бойка может возникать сплющивание хвостовика, например, из-за перегрева. Наклеп с одной стороны упрочняет поверхность, с другой – приводит к хрупкости и увеличению риска трещинообразования.

На рабочий инструмент действуют факторы, которые в процессе эксплуатации приводят к двум основным проблемам.

1. Излом при незначительной наработке (в результате воздействия нагрузок, превышающих предел прочности материала).
2. Износ (неизбежный процесс взаимодействия с обрабатываемой средой).

При производстве производителям нужно находить баланс твердости и прочности материала. Роль играют климатические условия, вид обрабатываемого материала, правила обслуживания гидромолота и особенности работы.

На основе статьи М. Помухина «И это всё о нем. Что нужно знать о рабочем инструменте гидромолота».