التحكم في العيوب عند حواف دلافين العمل، تكنولوجيا الدلافين

وصفيعود حدوث تقشر الحواف بدرجة أكبر، وتكسرها بدرجة أقل، في أسطوانة العمل إلى أسباب متعددة، ويُعدُّ تفريغ شكل الأسطوانة عند الحواف السبب الرئيسي في ذلك.

كلمة مفتاحية: شطف حافة أسطوانة الدعم؛ أسطوانة العمل؛ العمر التشغيلي للأسطوانة؛ بروز التآكل (wear crown)

تؤدي دلافين الصهر (Rolls) دوراً حيوياً في عمليات دلفنة الصلب. ونظراً لظروف التشغيل الشاقة، ومع تزايد إنتاج الألواح المتوسطة والرقيقة، تظهر غالباً تشققات عند حواف دلافين العمل. وعادةً ما تتوسع هذه التشققات، مما يؤدي إلى انفصال أجزاء صغيرة من مادة الدلفين عند حوافها، وهو ما يُشكّل عيوباً قد تكون متصلة أو متقطعة. وإذا استمرت هذه التشققات في التوسع وتوغلت داخل جسم الدلفين، فقد تؤدي إلى انفصال أجزاء كبيرة من مادته، مما يجعل الدلفين في نهاية المطاف غير صالح للاستخدام ويستوجب استبعاده (خروجه من الخدمة).

سبب

تنتج عيوب حافة أسطوانة العمل عموماً عن الأسباب التالية:

يتأثر الحمل الزائد عند طرف جسم أسطوانة العمل بالانحناء الموجب المتفاقم لأسطوانة العمل.

2. شكل وحجم الشطف (الميل) عند طرف جسم أسطوانة الدعم. أثناء عملية دلفنة الصلب، يزداد الضغط عند تلامس أسطوانة الدعم مع أسطوانة العمل. وفي هذه الحالة، إذا حدث تركز للإجهادات أو نشأ إجهاد لحظي مفرط عند حافة الأسطوانة، فقد تظهر شقوق دقيقة، مما يؤدي إلى حدوث عيوب عند الحواف.

3. استُخدمت أسطوانة العمل في الآلة لفترة طويلة جداً، مما أدى إلى تآكل مفرط تسبب في تحميل زائد جزئي عند طرف جسم الأسطوانة؛ وهذا يجعلها عرضة لنشوء شقوق أولية تتوسع تدريجياً حتى تؤدي في مرحلة ما إلى انفصال أجزاء من المادة (تفتت)، مما ينتج عنه عيوب عند حافة الأسطوانة.

بعد ظهور عيب في حافة أسطوانة العمل في أحد المصانع، جرى فحص العوامل المختلفة التي قد تتسبب في هذا العيب واحداً تلو الآخر. وفي النهاية، تبيّن أن عمليات تشكيل أسطوانة العمل عن طريق الجلخ، والتحكم في تحدب الأسطوانة (crown)، وشطب حواف أسطوانة الدعم، كانت جميعها سليمة؛ مما أتاح السيطرة بفعالية على عيوب حواف الأسطوانات.

امتحان

اختبار شكل أسطوانة العمل (الوحدة: مم)

شكل أسطوانة (درفيل) شبه منحرف؛ حيث تبلغ القاعدة العلوية 1400 (عند مركز أسطوانة العمل) مع قيمة تحدب قدرها 0.0002، بينما تبلغ القاعدة السفلية 4300، ويتبع الشكل منحنى جيبياً (ساين) ذا دورة قدرها 180 درجة.

نتيجةً للاختبار، تبين أن وسط الصفيحة رقيق للغاية، كما أن التفاوت في السماكة ضمن الصفيحة الواحدة كبير جداً. وقد انخفضت القوة عند الحواف، بينما ظل الإجهاد ضمن نطاق يمكن التحكم فيه.

بناءً على ذلك، وبعد أن أجرى الجميع دراسات وتجارب متكررة، تم تعديل الشكل من شبه منحرف إلى منحنى مكافئ (قطع مكافئ) - أو بالأحرى منحنى جيبي (دالة جيبية) - يتميز بفترة دورية قدرها 180 درجة، وارتفاع يبلغ 0.0002، وامتداد جانبي مقداره 450؛ وهو شكل يشبه الحرف اليوناني "Ω" (أوميغا) أو شكل الأسطوانة.

نتائج الاختبار جيدة، ولا يوجد تفاوت مفرط ضمن اللوح الواحد. كما أن الإجهاد عند الحواف يقع ضمن النطاق المقبول، ولم تظهر أي عيوب على الحواف.

وأخيراً، وبالاقتران مع شطف أسطوانة الدعم (نصف قطر 30000، طول 400)، حُدِّد شكل أسطوانة العمل على النحو التالي: منحنى جيبي (سينوسي) بزاوية 180 درجة، مع امتداد جانبي بطول 450، وارتفاع قدره 0.0002 (حيث يمكن أن تزداد درجة التحدب مع تآكل الأسطوانة)؛ وهو ما يُعرف بشكل "أوميغا" (Ω) لأسطوانة العمل.

فحص متابعة

تم التأكد من دقة تشكيل الأسطوانة عبر الجلخ، وإجراء عمليات شطف الحواف (chamfering) بشكل سليم، وخلو حواف الأسطوانة من أي عيوب. لم تظهر أي تشققات دقيقة أو بوادر أولية للتشوه اللدن، كما تم التحكم بفعالية في الإجهادات الواقعة على الحواف. وعلاوة على ذلك، ظلت صلابة الأسطوانة ضمن النطاق التشغيلي المطلوب. وخلال عمليات الفحص اللاحقة، تم رصد أي مشكلات ومعالجتها في الوقت المناسب.

ختاماً

1. يُعدّ إجراء شطفٍ مناسبٍ لحافة الأسطوانة الداعمة أمراً بالغ الأهمية لعمرها التشغيلي.

2. فيما يتعلق بالتحكم في شكل أسطوانة العمل، فإن زيادة تآكل الأسطوانة وتحدبها (crown) تؤدي إلى إطالة العمر التشغيلي للأسطوانة.