ジョークラッシャーの後壁

I. 後壁の構成と構造

1. メインウォールプレート
   中心となる荷重支持部は、垂直またはわずかに傾斜した板状（大型モデルは力の伝達を最適化するため、3～5°後方に傾斜）です。厚さは40mm（小型モデル）から120mm（大型モデル）まであります。トグルプレートからの周期的な衝撃荷重に耐えるため、表面硬度が220HBW以上の高強度鋳鋼（ZG35SiMn）または低合金構造用鋼（Q355D）で作られています。上部はフレームトッププレートに接続され、下部はベースプレートに溶接またはボルト締めされており、完全な力伝達経路を形成します。
2. トグルプレートシート取付構造

• 休憩/ボス：メインウォールプレートの中央（スイングジョートグルシートと整合）に、トグルプレートシートと一致する凹部（深さ10～30mm）またはボス（高さ5～15mm）を設けます。トグルプレートの力方向が破砕力軸と一致するように、凹部／ボスの中心と前壁の固定ジョー取付面との直角度は0.1mm/100mm以下でなければなりません。

• ボルト穴配列凹部／ボスの周囲には、円周方向に4～8個のボルト穴（M24～M48）が加工されており、位置公差は±0.3mmです。高強度ボルト（グレード10.9）でトグルプレートシートを固定し、衝撃荷重による変位を防止します。

3. 補強リブ

• 横肋骨主壁板の外側（非破砕室側）に、T字型またはI字型の横リブが300～500mm間隔で溶接または鋳造されています。リブの高さは壁厚の2～3倍で、せん断抵抗を高めています。

• 外周補強フレーム主壁プレートと天板、底板、側壁との接合部に長方形の補強フレーム（厚さ15～30mm）を溶接し、応力集中を分散させて端部の割れを防止します。

4. 補助構造

• 検査穴大きな後壁の中央には、取り外し可能なカバー付きの円形または長方形の点検孔（直径／辺の長さ150～300mm）が設けられており、トグルプレートの摩耗やチャンバー内部の状態を点検できます。孔の縁は、応力集中を防ぐため、丸みを帯びています（R≥10mm）。

• リフティングラグ: 直径30～80mmの穴を持つ吊り金具（厚さ20～40mm）が、取り扱いと設置のために上部または側面に溶接されています。吊り金具と壁プレート間の溶接部は非破壊検査を受けています。

II. 後壁の鋳造工程（鋳鋼の例）

1. 砂型とパターンの準備

• 樹脂砂型自硬性鋳型を使用し、3Dモデルから発泡ロストフォーム型（小・中）または木型（大）を製作します。収縮率を2.5～3％（鋳鋼線収縮率：2.2～2.8％）としています。

• 高精度砂型中子は、重要部位（トグルシートの凹部、ボルト穴周辺）に使用されます。中子表面にはセラミック塗料（厚さ1～1.5mm）を塗布し、焼成（150℃、3時間）することで高強度層を形成し、寸法精度を確保します。

2. 溶かして注ぐ

• 高品質のスクラップ鋼および合金は、中間周波誘導炉で1540～1580℃まで溶解されます。組成調整（ZG35SiMn：C 0.32～0.40%、シ 1.1～1.4%、マン 1.1～1.4%）され、LF炉でガスや介在物を除去する精錬工程を経て、99.95%以上の純度を達成します。

• ステップゲートシステムを採用し、両側から同時に注湯します。注湯温度は1500～1540℃、注湯時間は10～30分（重量：800～8000kg）で、スムーズな充填とスラグの巻き込み防止を実現します。

3. シェイクアウトと熱処理

• 鋳物は200℃以下に冷却後、砂出しされます。ライザーは機械で切断され、バリや砂の付着物を除去しながら面一に研磨されます。

• 焼準＋焼戻し：880～920℃で2～3時間加熱し、空冷した後、550～600℃で4～5時間焼戻し、空冷する。これにより、組織（パーライト＋フェライト）が220～260HBWに均質化され、衝撃靭性は30 J/cm²以上となる。

3. 後壁の加工工程

1. 荒加工

• 内側（粉砕室側）を基準として、外面および外周接続面をガントリーミルで粗削りし、3～5mmの仕上げ代を確保します。外面の平坦度は1mm/m以下、ベースプレートに対する直角度は0.5mm/100mm以下です。

• トグル シートのくぼみは、垂直フライス盤で設計より 2 ～ 3 んん 深く荒削りされ、壁プレートの中心線からの中心偏差は 1 んん 以下になります。

2. 中仕上げと応力緩和

• 表面は半仕上げ（1～2mmの余裕）され、ボルト穴はドリル加工（1～2mmのオーバーサイズ）されています。熱処理（250～300℃、6時間）により、加工時の応力が軽減されます。

3. 仕上げ加工

• トグルシート取り付け面: CNC 穴あけおよびフライス加工により、平面度 ≤0.08 んん/m、ラ≤3.2 μm、前壁の固定ジョー面との平行度 ≤0.15 んん/m。

• ボルト穴とねじ山：座標ボーリングマシンで精密に穴あけし、6Hのねじ精度でタップ加工します。ボルト穴と凹部の中心間の位置公差は0.2mm以下です。

• 検査穴および吊り上げ穴：検査穴はプラズマ切断され、H12公差で丸みを帯びたエッジ（R5～R10）に加工されています。吊り上げ穴はH11公差で加工され、ねじ切り（大）または補強スリーブ（小/中）が設けられています。

4. 表面処理と組み立て

• 未加工面はサンドブラスト（Sa2.5）処理後、エポキシプライマー（60～80μm）とポリウレタントップコート（40～60μm）を塗布します。加工面には、防錆油（大）または亜鉛メッキ（小/中）を施します。

• フレームとの試し組み: 側壁とのフィットをチェックし (隙間 ≤0.3 んん)、フレームの気密性を確認するためにボルト穴の位置をマークします。

IV. 後壁の品質管理

1. 鋳造品質

• 目視検査: ひび割れ、収縮、または不具合はありません。トグル シート領域に対する 100% 磁性粒子検査 (MT) により、表面/表面下のひび割れ (長さ ≤0.3 んん) がないことが保証されます。

• 内部品質: 大型後壁(シーッ3000 kg)の超音波検査(ユタ州)では全厚をカバーし、95%以上の領域にφ4 mm以上の欠陥はありません。

2. 寸法精度

• 座標測定機は、トグルシート表面の平坦度、位置公差、垂直度（公差±0.1 んん）を検証します。

• レーザー トラッカーは、力の伝達エラーを回避するために、真直度 (≤0.5 んん/m) と垂直度 (≤0.1 んん/100 んん) をチェックします。

3. 機械的特性

• 引張試験: サンプルは、引張強度 550 MPa 以上、降伏強度 300 MPa 以上、伸び 18% 以上を満たしています。

• 衝撃試験：低温耐性の場合、-20°C 衝撃エネルギー ≥ 27 J (ZG35SiMn)。

4. 組み立てと負荷試験

• トグルシートを用いた試組：嵌合確認（0.05mm隙間ゲージ挿入≦10mm）。ボルト締め付け後、平面度変化≦0.05mm。

• 静的荷重試験: 定格荷重の 1.5 倍を 1 時間加えた場合、変形量は 0.1 んん/m 以下で残留変形は見られず、ボルトのトルク損失は 3% 以下です。