La protezione del braccio (protezione del braccio oscillante) è un componente di sicurezza fondamentale nei frantoi a mascelle, installato attorno al braccio oscillante per proteggere gli operatori e le attrezzature dagli schizzi di materiali e impedire l'intrappolamento di corpi estranei. È composta da una piastra protettiva principale (acciaio Q235B/Q355), staffe di fissaggio, strati tampone opzionali e finestre di osservazione, con nervature di rinforzo per la rigidità strutturale.
La produzione prevede taglio CNC, formatura (piegatura/pressatura), saldatura e rivestimento superficiale (epossidico + poliuretano). Il controllo qualità include test sui materiali, controlli dimensionali, ispezione delle saldature (MT), test di adesione del rivestimento e verifica della compatibilità di installazione.
Con una durata utile da 1 a 3 anni, garantisce un funzionamento sicuro isolando le parti mobili e resistendo agli urti dei materiali.
Introduzione dettagliata al componente di protezione del braccio (scudo del braccio oscillante) delle frantoi a mascelle
La protezione del braccio è un componente fondamentale per la sicurezza dei frantoi a ganasce, installato sul lato esterno del braccio oscillante (il meccanismo di collegamento che aziona la ganascia oscillante) e nello spazio mobile tra il telaio e la ganascia oscillante. Le sue funzioni principali sono isolare le parti mobili dall'ambiente esterno, impedire che gli operatori o le attrezzature subiscano lesioni da schizzi di materiali o ghiaia durante la frantumazione ed evitare che corpi estranei vengano trascinati nei meccanismi in movimento (con conseguente possibile inceppamento). È un dispositivo essenziale per garantire un funzionamento sicuro e la protezione del personale. Il suo design deve bilanciare l'intervallo di protezione, la resistenza strutturale e la non interferenza con il movimento della ganascia oscillante.
I. Composizione e struttura della protezione del braccio
La struttura della protezione del braccio è personalizzata in base al modello di crusher e alla traiettoria di movimento del forcellone. I suoi componenti principali e le caratteristiche strutturali sono i seguenti:
Piastra di protezione principale Il componente protettivo principale, in genere una piastra d'acciaio arcuata o dritta. Per i frantoi di piccole e medie dimensioni, il suo spessore è solitamente di 6-12 mm, mentre per le macchine di grandi dimensioni può raggiungere i 15-20 mm. Il materiale è acciaio strutturale al carbonio Q235B (per un'elevata economicità) o acciaio ad alta resistenza bassolegato Q355 (per una maggiore resistenza agli urti). La forma si adatta alla traiettoria di movimento del braccio oscillante per garantire l'assenza di contatto entro il raggio di rotazione massimo della ganascia oscillante. Copre parti mobili critiche come il braccio oscillante, i collegamenti tra il leveraggio e il telaio e le sedi dei cuscinetti.
Staffe di fissaggio Strutture di supporto che collegano la piastra di protezione principale al telaio, solitamente realizzate in acciaio angolato, profilato o lamiere saldate. Si dividono in staffe di fissaggio superiori (collegate al telaio superiore) e staffe di fissaggio inferiori (collegate alla parte centrale o inferiore del telaio). Le staffe e la piastra di protezione sono imbullonate (per facilitare lo smontaggio e la manutenzione), mentre i collegamenti al telaio sono effettuati tramite saldatura o bulloni ad alta resistenza per evitare l'allentamento dovuto alle vibrazioni dell'attrezzatura. Sulle staffe sono presenti fori rotondi lunghi (intervallo di regolazione ±5 mm) per regolare con precisione la posizione della protezione durante l'installazione, evitando interferenze con il forcellone.
Strato tampone/di usura (in alcuni modelli) Piastre in gomma antiusura (spesse 5-10 mm) o rivestimenti in acciaio ad alto tenore di manganese sono incollati o rivettati sul lato rivolto verso la camera di frantumazione per ridurre l'impatto diretto degli schizzi di materiale e prolungarne la durata. Alcune protezioni per i bracci sono dotate di guarnizioni in gomma sui bordi per riempire gli spazi vuoti con il telaio, impedendo l'infiltrazione di materiali fini.
Finestra di osservazione (facoltativa) Le protezioni per braccioli di grandi dimensioni possono essere dotate di finestre di osservazione rettangolari in aree non critiche, rivestite con lastre di vetro temperato o policarbonato (spessore ≥8 mm). Queste consentono agli operatori di ispezionare il movimento del braccio girevole e l'usura interna senza rimuovere la protezione. Una cornice metallica attorno alla finestra ne migliora la tenuta.
Nervature di rinforzo Nervature di rinforzo trasversali o longitudinali (distanziate di 200-300 mm) sono saldate sul retro della piastra principale. Le nervature hanno una sezione trasversale a L o a T, con lo stesso spessore della piastra di protezione, per aumentare la resistenza alla deformazione e prevenire ammaccature dovute a forti impatti con il materiale.
II. Processo di fabbricazione della protezione del braccio (concentrandosi sulla piastra di protezione principale)
Sebbene non sia un componente portante fondamentale, la protezione del braccio richiede un'adeguata resistenza agli urti e stabilità strutturale. La sua produzione prevede principalmente il taglio, la formatura e la saldatura delle lamiere:
Preparazione delle materie prime
Le piastre in acciaio standard (ad esempio, Q355) vengono selezionate con una tolleranza di spessore controllata entro ±0,5 mm. Prima della produzione, vengono eseguiti controlli visivi (assenza di crepe o delaminazioni) e campionamenti delle proprietà meccaniche (resistenza alla trazione ≥355 MPa, allungamento ≥20%).
Per le protezioni ad arco, la dimensione espansa viene calcolata in base al raggio, con una tolleranza di lavorazione di 10-15 mm.
Taglio e formatura
Per la tranciatura si utilizza il taglio al plasma CNC o il taglio laser, garantendo una tolleranza dimensionale del contorno di ±1 mm e una rugosità della superficie di taglio Ra ≤25 μm. Le bave o le scorie vengono levigate.
Formatura ad arco: per lamiere spesse, il riscaldamento a 600–800 °C (per acciaio bassolegato) seguito dalla piegatura a pressione su uno stampo garantisce una deviazione del raggio ≤±2 mm. La piegatura a freddo (per lamiere ≤8 mm di spessore) utilizza una pressa piegatrice CNC con piegatura multifase (ogni passo ≤15°) per prevenire la formazione di crepe.
Saldatura di staffe e nervature di rinforzo
Saldatura delle nervature di rinforzo alla piastra principale: si utilizza la saldatura con gas di protezione CO₂ con un'altezza del giunto di saldatura di 5–8 mm (regolata in base allo spessore della piastra), corrente di saldatura di 180–220 A e velocità di 30–50 cm/min. La penetrazione completa è garantita senza sovrapposizioni fredde e le saldature sono levigate per evitare la concentrazione di sollecitazioni.
Saldatura delle staffe di fissaggio: le staffe sono collegate alla protezione tramite saldature a cordone. La saldatura a punti (a intervalli di 100-150 mm) garantisce una deviazione di perpendicolarità ≤1 mm/100 mm. Dopo la saldatura, un trattamento di invecchiamento di 24 ore allevia le sollecitazioni di saldatura.
Trattamento superficiale
Sgrassaggio e rimozione della ruggine: la sabbiatura (grado Sa2,5) rimuove le incrostazioni di ossido e l'olio, ottenendo una rugosità di Ra50–80 μm per migliorare l'adesione del rivestimento.
Rivestimento: vengono applicati primer epossidico (spessore 40-60 μm) e finitura poliuretanica (spessore 30-50 μm). Viene utilizzato un rivestimento di colore giallo o rosso (per avvertimento). L'adesione della vernice soddisfa il Grado 2 in GB/T 9286 (nessuna desquamazione su larga scala nei test di taglio trasversale).
III. Processo di controllo qualità della protezione del braccio
La qualità della protezione del braccio influisce direttamente sull'efficacia della protezione e sulla durata, richiedendo controlli in più fasi:
Controllo di qualità delle materie prime
Le lamiere in acciaio devono essere accompagnate da certificati dei materiali. Il campionamento include analisi spettrali (per verificarne la composizione chimica) e prove di trazione (per garantire che resistenza e allungamento siano conformi agli standard). Le lamiere con laminazioni o crepe vengono scartate.
Controllo dimensionale e di precisione della formatura
I metri a nastro e le dime controllano le dimensioni del contorno e il raggio (deviazione ≤±2 mm). Una squadra verifica la perpendicolarità tra la protezione e le staffe (errore ≤1 mm/100 mm). I misuratori di curvatura garantiscono una distanza ≥10 mm tra la piastra ad arco e la traiettoria del braccio oscillante (nessun rischio di interferenza).
Controllo di qualità della saldatura
Ispezione visiva delle saldature: assenza di pori, inclusioni di scorie o sottosquadri (profondità ≤0,5 mm), con dimensioni uniformi delle gambe. Le saldature critiche (ad esempio, connessioni tra staffa e telaio) vengono sottoposte a test con particelle magnetiche (MT) per rilevare eventuali cricche superficiali.
Prova di carico: un carico d'impatto nominale pari a 1,5 volte (che simula l'impatto del materiale) viene applicato al centro della protezione per 10 minuti. La deformazione deve essere ≤2 mm senza cricche nella saldatura.
Ispezione del rivestimento superficiale
Uno spessimetro misura lo spessore totale del film (≥70 μm). Un tester a tacche incrociate verifica l'adesione (perdita di rivestimento ≤5%). Un test in nebbia salina di 48 ore garantisce l'assenza di vesciche o ruggine.
Ispezione di compatibilità dell'installazione
L'assemblaggio di prova con telaio e forcellone verifica la copertura completa delle aree pericolose. Viene verificata la regolazione delle fessure delle staffe (che garantiscono una regolazione precisa e fluida) e non si verifica alcun rumore di attrito durante il movimento completo della ganascia oscillante.
Con una durata tipica di 1-3 anni (a seconda della frequenza di impatto del materiale), la manutenzione regolare della protezione del braccio è essenziale. Le ispezioni dovrebbero verificare l'usura del rivestimento, le saldature allentate e l'integrità delle finestre di osservazione, con riparazioni o sostituzioni tempestive per garantire la sicurezza.
