Produse

Analiza duratei de viață a scripetelor din nailon MC

1,Analiza formei și motivului defecțiunii scripetelor MC 

  Materialul de nailon MC devine chimic poliamidă și constă din legături covalente și moleculare, adică legat intra-molecular prin legături covalente și legat inter-molecular prin legături moleculare.Această structură a materialului are o varietate de avantaje, cum ar fi greutatea redusă, rezistența la uzură, rezistența la coroziune, izolația etc. Este un plastic de inginerie foarte utilizat [1]. 

  Scripetele din nailon MC aplicat pe ușa de scut a Liniei de metrou Tianjin 2 va avea următoarele două forme de defecțiune după o perioadă de timp: (1) uzură pe marginea exterioară a scripetei;(2) joc între inelul interior al scripetei și rulment.

Motivele celor două forme de eșec de mai sus, se face următoarea analiză. 

  (1) Corpul ușii nu este corect, iar poziția scripetelui va fi incorectă în timpul funcționării, ceea ce va duce la uzura marginii exterioare, iar forța părții interioare a scripetelui și a rulmentului vor apărea în direcții diferite de stresul spațial. 

  (2) calea nu este dreaptă sau suprafața căii nu este plană, provocând uzură la exterior. 

  (3) Când ușa se deschide și se închide, ușa culisantă se mișcă, roata culisantă este supusă unei sarcini ciclice pentru o lungă perioadă de timp, rezultând deformarea prin oboseală, roata interioară a scripetei este deformată și se generează un gol. 

  (4) ușă în repaus, scripetele a suportat greutatea ușii glisante, o lungă perioadă de timp pentru a suporta sarcina fixă, rezultând deformarea fluajului. 

  (5) Există o diferență de duritate între rulment și scripete, iar acțiunea de extrudare îndelungată va produce deformare și va cauza defecțiuni [2]. 

  Procesul de calcul al duratei de viață a scripetelor 2 MC 

  Scripete de nailon MC este o structură polimerică a materialelor de inginerie, în funcționarea efectivă de lucru, prin temperatura, precum și rolul sarcinii, structura moleculară de deformare ireversibilă, care duce în cele din urmă la distrugerea materialului [3]. 

  (1) Considerat în termeni de temperatură: odată cu modificarea temperaturii în mediul înconjurător, între proprietățile fizice ale componentelor echipamentului și timpul de defecțiune, există următoarea relație, exprimată în funcție de 

  F (P) = Kτ (1) 

  unde P este valoarea proprietății fizice și mecanice;K este constanta vitezei de reacție;τ este timpul de îmbătrânire. 

  Dacă materialul este determinat, atunci se determină valoarea P a parametrilor fizici ai acestui material, iar valorile garantate de tracțiune și încovoiere sunt stabilite peste 80%, atunci relația dintre timpul critic și constanta K este 

  τ=F(P)/K (2) 

  Constanta K și temperatura T satisfac următoarea relație. 

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

  unde E este energia de activare;R este constanta gazului ideal;A și e sunt constante.Luând matematic logaritmul celor două formule de mai sus și procesând deformația, obținem 

  lnτ = E/(2,303RT) C (4) 

  În ecuația obținută mai sus, C este o constantă.Conform ecuației de mai sus, se știe că există o relație pozitivă similară între timpul critic și temperatură.Continuând cu deformarea ecuației de mai sus, obținem. 

  lnτ=ab/T (5) 

  Conform teoriei analizei numerice, se determină constantele a și b din ecuația de mai sus și se poate calcula durata de viață critică la temperatura de serviciu. 

  Linia 2 de metrou Tianjin este practic o stație de metrou, datorită rolului ușii scutului și controlului inelului, temperatura la care se află scripetele este relativ stabilă pe tot parcursul anului, măsurată luând valoarea medie de 25°, după verificarea tabelului, putem obține a = -2.117, b = 2220, aducem t = 25° în (5), putem obțineτ = 25,4 ani.Luați factorul de siguranță de 0,6 și obțineți valoarea de siguranță de 20,3 ani. 

  (2) sarcina asupra analizei de viață la oboseală: proiecția de mai sus pentru luarea în considerare a temperaturii de calcul a duratei de viață a scripetelui, iar în utilizarea reală, scripetele va fi, de asemenea, supus rolului de sarcină, principiul său este: structura moleculară a polimerului sub acțiunea sarcinii alternante a produs evoluția ireversibilă și deformarea structurii moleculare, lucrătorii mecanici pe rolul lanțului molecular, a produs rotație și distorsiune, formarea modelului de argint și a modelului de argint al benzii de forfecare, prefigurand oboseala, cu acumularea unui mare numărul de încărcare ciclului alternativ, modelul de argint sa extins treptat, formând o fisură și s-a lărgit brusc și, în cele din urmă, a dus la fracturarea daunelor materiale. 

  În acest calcul al duratei de viață, analiza vieții este efectuată în condițiile unui mediu ideal, adică șina este plană și poziția caroseriei ușii este, de asemenea, plată. 

  Luați în considerare mai întâi impactul frecvenței de încărcare asupra duratei de viață: fiecare ușă culisantă are patru scripete, fiecare scripete împărtășește un sfert din greutatea ușii, după verificarea informațiilor că greutatea unei uși glisante este de 80 kg, gravitatea unei uși poate fi obținută: 80× 9,8 = 784 N. 

  Apoi împărțiți gravitația pe fiecare scripete ca: 784÷ 4 = 196 N. 

  Lățimea ușii glisante este de 1 m, adică de fiecare dată când ușa este deschisă și închisă timp de 1 m, apoi se măsoară diametrul scripetelui este de 0,057 m, poate fi calculat ca perimetrul său: 0,057× 3,14 = 0,179m. 

  Apoi ușa glisantă se deschide o dată, numărul de spire pe care trebuie să le facă roata poate fi derivat: 1÷ 0,179 = 5,6 spire. 

  Conform datelor furnizate de Departamentul de Management al Traficului, numărul de alergări pe o parte a unei luni este de 4032, care poate fi derivat din numărul de alergări pe zi: 4032÷ 30 = 134. 

  în fiecare dimineață, stația va testa ușa ecranului de aproximativ 10 ori, astfel încât numărul total de mișcări ale ușii glisante pe zi este de: 134 10 = 144 de ori. 

  comutator de ușă glisantă o dată, scripetele pentru a merge 11,2 spire, o ușă glisante de zi are 144 ciclu de comutare, astfel încât numărul total de ture de scripete pe zi: 144× 5,6 = 806,4 spire. 

  Fiecare tură a scripetelui, trebuie să fim supuși unui ciclu de forță, astfel încât să putem obține frecvența forței acestuia: 806,4÷ (24× 3600) = 0,0093 Hz. 

  După verificarea datelor, 0,0093 Hz această frecvență corespunde numărului de cicluri apropiate de infinit, ceea ce indică faptul că frecvența sarcinii este foarte scăzută, aici nu trebuie să luați în considerare. 

  (3) Luați în considerare din nou impactul presiunii asupra duratei de viață: după analiză, contactul dintre scripete și șină pentru contactul cu suprafața, a estimat aproximativ aria sa: 0,001,1× 0,001,1 = 1,21× 10-6m2 

  Conform metricii presiunii: P = F / S = 196÷ 1.21× 10-6 = 161× 106 = 161MPa 

  După verificarea tabelului, numărul de cicluri corespunzător la 161MPa este 0,24×106;conform numărului de ciclu lunar de 4032 ori, se poate obține numărul de cicluri dintr-un an: 4032×12=48384 ori 

  Atunci putem obține această presiune corespunzătoare duratei de viață a scripetelui: 0,24× 106÷ 48384 = 4,9 ani 


Ora postării: 19-apr-2022