Produkty

Analýza životnosti MC nylonovej kladky

1,Analýza formy a príčiny poruchy MC kladky 

  Nylonový materiál MC sa chemicky stáva polyamidom a pozostáva z kovalentných a molekulárnych väzieb, tj intramolekulárnych viazaných kovalentnými väzbami a intermolekulárnych viazaných molekulárnymi väzbami.Táto štruktúra materiálu má rôzne výhody, ako je nízka hmotnosť, odolnosť proti opotrebeniu, odolnosť proti korózii, izolácia atď. Je to veľmi rozšírený technický plast [1]. 

  Nylonová kladka MC aplikovaná na štítové dvere linky metra Tianjin 2 bude mať po určitom čase nasledujúce dve formy zlyhania: (1) opotrebovanie na vonkajšom okraji kladky;(2) vôľa medzi vnútorným krúžkom remenice a ložiskom.

Dôvody pre vyššie uvedené dve formy zlyhania, je vykonaná nasledujúca analýza. 

  (1) Telo dverí nie je správne a poloha kladky bude počas prevádzky nesprávna, čo spôsobí opotrebovanie vonkajšieho okraja a sila vnútornej strany kladky a ložiska sa objaví v rôznych smeroch. priestorový stres. 

  (2) dráha nie je rovná alebo povrch dráhy nie je rovný, čo spôsobuje opotrebovanie na vonkajšej strane. 

  (3) Keď sa dvere otvárajú a zatvárajú, posuvné dvere sa pohybujú, posuvné koleso je dlhodobo vystavené cyklickému zaťaženiu, čo vedie k únavovej deformácii, deformuje sa vnútorné koleso kladky a vytvára sa medzera. 

  (4) dvere v pokoji, kladka nesie hmotnosť posuvných dverí, dlho nesie pevné zaťaženie, čo vedie k deformácii dotvarovania. 

  (5) Medzi ložiskom a kladkou je rozdiel v tvrdosti a dlhodobé vytláčanie spôsobí deformáciu a spôsobí poruchu [2]. 

  2 Proces výpočtu životnosti remenice MC 

  MC nylonová kladka je polymérna štruktúra strojárskych materiálov, pri skutočnej pracovnej operácii, teplotou, ako aj úlohou záťaže, molekulárna štruktúra nevratne deformuje, čo nakoniec vedie k deštrukcii materiálu [3]. 

  (1) Z hľadiska teploty: so zmenou teploty v prostredí existuje medzi fyzikálnymi vlastnosťami komponentov zariadenia a časom poruchy, vyjadrený ako funkcia 

  F(P) = Kτ (1) 

  kde P je hodnota fyzikálnych a mechanických vlastností;K je reakčná rýchlostná konštanta;τ je doba starnutia. 

  Ak je materiál určený, potom sa určí hodnota P fyzikálnych parametrov tohto materiálu a zaručené hodnoty ťahu a ohybu sú nastavené nad 80%, potom je vzťah medzi kritickým časom a konštantou K 

  τ=F(P)/K (2) 

  Konštanta K a teplota T spĺňajú nasledujúci vzťah. 

  K=Ae(- E/RT) (3) 

  kde E je aktivačná energia;R je konštanta ideálneho plynu;A a e sú konštanty.Ak vezmeme logaritmus vyššie uvedených dvoch vzorcov matematicky a spracujeme deformáciu, dostaneme 

  lnτ = E/(2,303 RT) C (4) 

  Vo vyššie získanej rovnici je C konštanta.Podľa vyššie uvedenej rovnice je známe, že existuje podobný pozitívny vzťah medzi kritickým časom a teplotou.Pokračujúc v deformácii vyššie uvedenej rovnice, získame. 

  lnτ=ab/T (5) 

  Podľa teórie numerickej analýzy sú vo vyššie uvedenej rovnici určené konštanty a a b a možno vypočítať kritickú životnosť pri prevádzkovej teplote. 

  Linka metra Tianjin 2 je v podstate podzemná stanica, vzhľadom na úlohu štítových dverí a kruhového ovládania je teplota, pri ktorej sa kladka nachádza, počas celého roka relatívne stabilná, merané priemernou hodnotou 25°, po kontrole tabuľky môžeme dostať a = -2,117, b = 2220, priniesť t = 25° do (5), môžeme dostaťτ = 25,4 roka.Vezmite bezpečnostný faktor 0,6 a získajte hodnotu bezpečnosti 20,3 roka. 

  (2) zaťaženie analýzy únavovej životnosti: vyššie uvedená projekcia na zváženie teploty výpočtu životnosti kladky a pri skutočnom použití bude kladka tiež podliehať úlohe zaťaženia, jej princíp je: polymérna molekulárna štruktúra pod Pôsobenie striedavého zaťaženia spôsobilo nezvratný vývoj a deformáciu molekulárnej štruktúry, mechanickí pracovníci na úlohe molekulárneho reťazca, spôsobili rotáciu a deformáciu, vytvorenie strieborného vzoru a strihového pásového strieborného vzoru, čo predznamenáva únavu, s Akumuláciou veľkého počet striedavých cyklov zaťažovania sa strieborný vzor postupne rozširoval, vytváral trhlinu a prudko sa rozširoval, až nakoniec viedol k prasknutiu materiálu. 

  Pri tomto výpočte životnosti sa analýza životnosti vykonáva za podmienok ideálneho prostredia, tj koľajnica je plochá a poloha telesa dverí je tiež plochá. 

  Najprv zvážte vplyv frekvencie zaťaženia na životnosť: každé posuvné dvere majú štyri kladky, každá kladka zdieľa štvrtinu hmotnosti dverí, po kontrole informácie, že hmotnosť posuvných dverí je 80 kg, možno získať gravitáciu dverí: 80× 9,8 = 784 N. 

  Potom zdieľajte gravitáciu na každej kladke ako: 784÷ 4 = 196 N. 

  Šírka posuvných dverí je 1 m, to znamená, že pri každom otvorení a zatvorení dverí na 1 m a následnom meraní priemeru kladky je 0,057 m, možno vypočítať ako jej obvod: 0,057× 3,14 = 0,179 m. 

  Potom sa posuvné dvere raz otvoria, počet otáčok, ktoré musí remenica prejsť, možno odvodiť: 1÷ 0,179 = 5,6 otáčky. 

  Podľa údajov odboru riadenia dopravy je počet jázd na jednej strane mesiaca 4032, čo možno odvodiť z počtu jázd za deň: 4032÷ 30 = 134. 

  každé ráno stanica otestuje sieťové dvere asi 10-krát, takže celkový počet pohybov posuvných dverí za deň je: 134 10 = 144-krát. 

  jeden spínač posuvných dverí, 11,2 otáčky kladky, denné posuvné dvere majú 144 spínacích cyklov, takže celkový počet kôl kladky za deň: 144× 5,6 = 806,4 otáčky. 

  V každom kole kladky musíme byť vystavení cyklu sily, aby sme dostali frekvenciu jej sily: 806,4÷ (24× 3600) = 0,0093 Hz. 

  Po kontrole údajov, 0,0093 Hz táto frekvencia zodpovedá počtu cyklov blízkych nekonečnu, čo naznačuje, že frekvencia záťaže je veľmi nízka, tu nie je potrebné brať do úvahy. 

  (3) opäť zvážte vplyv tlaku na životnosť: po analýze kontakt medzi kladkou a dráhou pre povrchový kontakt, približne odhadnutá jeho plocha: 0,001,1× 0,001,1 = 1,21× 10-6m2 

  Podľa metriky tlaku: P = F / S = 196÷ 1.21× 10-6 = 161× 106 = 161 MPa 

  Po kontrole tabuľky je počet cyklov zodpovedajúci 161MPa 0,24×106;podľa počtu mesačných cyklov 4032 krát je možné získať počet cyklov za rok: 4032×12=48384 krát 

  Potom môžeme získať tento tlak zodpovedajúci životnosti kladky: 0,24× 106÷ 48384 = 4,9 roka 


Čas odoslania: 19. apríla 2022