
Вот что обычно ищут про ступицы переднего колеса - а на деле чаще всего путают литьё под давлением с оболочечным формованием, особенно когда речь идёт о нагрузках карьерной техники. Наш опыт с КамАЗами для угольных разрезов показал: если переборщить с рёбрами жёсткости, получается не усиление, а концентратор напряжений.
Когда в 2018 переходили на полимерно-песчаные смеси для ступиц БелАЗов, столкнулись с интересным эффектом - при кажущейся плотности отливки в зоне крепления шпилек появлялись микропоры. Пришлось пересматривать всю систему питания форм, особенно для массивных узлов типа ступица перед колеса.
Индукционные печи на 6 тонн в нашем цехе дают стабильный химический состав, но вот с газонасыщением чугуна вечная головная боль. Как-то раз партия ступиц пошла с раковинами именно под фланцем - оказалось, термообработку проводили до полного остывания отливок. Теперь выдерживаем 48 часов перед закалкой.
Контроль твёрдости посадочных мест - отдельная история. Для карьерных самосвалов приходится делать градиент: от HB 240 у фланца до HB 190 в теле ступицы. Если по всей детали одинаковая твёрдость, усталостные трещины появляются уже после 15 тысяч км.
В прошлом году переделывали крепление ступиц для Hitachi EX3600 - заводской вариант не учитывал вибрационные нагрузки от гидромолота. Добавили компенсационные прорези в посадочном фланце, что снизило пиковые напряжения на 23% по данным тензометрии.
Кстати про ступица перед колеса заводы - многие недооценивают важность чистоты обработки посадочных поверхностей под подшипник. Шероховатость Ra 0.8 вместо требуемых Ra 1.6 даёт прирост ресурса на 40%, проверено на экскаваторах Komatsu.
Сейчас экспериментируем с легирующими добавками для чугуна - никель-хромовые сплавы слишком удорожают продукцию, а вот медь-молибденовые показывают неплохие результаты по износостойкости при приемлемой себестоимости.
Ультразвуковой контроль выявляет неоднородности структуры, но для ответственных ступиц обязательно делаем рентгенографию - особенно зону перехода от ступицы к фланцу. Как-то пропустили литейную раковину размером с горошину, в итоге при обкатке треснул весь узел.
Термический участок - самое слабое звено. Нагревательные печи с точностью ±15°C против требуемых ±5°C приводят к неравномерной закалке. После модернизации термического агрегата брак по твёрдости снизился с 8% до 1.2%.
Интересный случай был с ступица перед колеса для бульдозеров ЧТЗ - при замене материала с ВЧ50 на ВЧ60 резко возросло количество трещин при механической обработке. Оказалось, проблема в скорости охлаждения - пришлось разрабатывать специальные охлаждающие манипуляторы.
Когда ООО Шэньян Чжумэн Тяжелая Техника начинала поставки скребков для конвейеров, параллельно тестировали ступицы на совместимость с нашими технологическими процессами. Выяснилось, что их система контроля дефектоскопии отлично подходит для контроля массивных отливок - переняли методику цветной дефектоскопии.
На их сайте https://www.zmcasting.ru есть интересные кейсы по литью гидравлических кронштейнов - некоторые решения адаптировали для ступиц с нестандартным креплением. Особенно полезным оказался опыт работы с оболочечными формами для сложнопрофильных отливок.
Сертификация ISO9001, которую прошла компания, на самом деле не просто бумажка - когда начали сверять их технологические карты с нашими, обнаружили, что по термообработке у них прописаны контрольные точки, которые мы упускали. Теперь внедрили температурные датчики непосредственно в толщу отливки при закалке.
Сейчас обкатываем технологию послойного лазерного анализа напряжений - дорогое удовольствие, но для опытных образцов ступиц даёт ценнейшую информацию. Уже пересмотрели конструкцию рёбер жёсткости после такого анализа.
Для особо нагруженных узлов типа ступица перед колеса горных самосвалов переходим на комбинированное литьё - основное тело из ВЧ50, а посадочные места наплавляем износостойким сплавом. Ресурс увеличился в 1.8 раза по испытаниям на полигоне.
Интересное направление - адаптация технологий ООО Шэньян Чжумэн Тяжелая Техника для наших условий. Их метод контроля геометрии отливок с помощью 3D-сканирования планируем внедрить в следующем квартале - должно сократить время на доводку ступиц после мехобработки.