Leave Your Message
Tantangan lokalisasi batu gerinda

Berita

Tantangan lokalisasi batu gerinda

Tanggal 09-12-2024

Tinjauan di atas mengenai status penelitian batu asah terkini dari aspek pencetakan batu asah (bahan baku dan proses), metode evaluasi kinerja batu asah, pembakaran rel, dll., merangkum bahwa desain dan pembuatan batu asah merupakan interaksi multidisiplin (mekanika, bahan, mekanika, dll.), multifaktorial (komponen, proses, antarmuka, kondisi kerja, dll.) dari tantangan teknis yang kompleks. Oleh karena itu, berikut ini adalah ringkasan kesulitan dan tantangan yang dihadapi dalam proses penelitian dan pengembangan batu asah dari tiga aspek: pencetakan batu asah, perilaku antarmuka batu asah/rel, dan evaluasi kinerja batu asah (Gambar 1), yang bertujuan untuk menyediakan referensi tertentu bagi ilmuwan dan praktisi terkait.

(1) Cetakan Batu Giling

Kinerja batu asah dipengaruhi oleh formulasi (resin, pengisi, abrasif, dll.), proses pencetakan (pencampuran, pengawetan, dll.), struktur (porositas dan ukuran pori, konsentrasi abrasif, dll.), dan antarmuka heterogen (resin/abrasif, resin/pengisi, dll.) kekuatan ikatan dan faktor lainnya, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1 (a). Saat ini, mekanisme ikatan antarmuka heterogen dari sistem abrasif tidak jelas; pengisi mikro/nano pada ketangguhan ikatan, ketahanan panas, ketahanan aus dari mekanisme pengaturan perlu diungkapkan; struktur batu abrasif yang kompleks dari sifat fisik dan kimia batu abrasif, mekanisme dampak kinerja kinerja layanan belum jelas. Kesulitan ilmiah dan teknis di atas membawa kesulitan besar pada pengaturan kinerja batu gerinda.

Yuan Yongjie [1] memanfaatkan Abaqus dan Python untuk membangun model batu giling virtual, dan melakukan penelitian terkait batu giling melalui metode kalkulasi elemen hingga, yang merupakan inspirasi penting untuk desain batu giling dengan lebih banyak variabel dan proses yang kompleks. Oleh karena itu, di masa mendatang, kita dapat menggunakan elemen hingga dan metode lain untuk membangun model batu giling dengan cepat dan efisien, dan membangun spektrum hubungan respons sinergis yang lebih halus antara berbagai faktor untuk memandu desain batu giling. Dan model tersebut dibenarkan oleh sejumlah besar data eksperimen dasar.

(2) Perilaku antarmuka batu abrasif/rel

Geometri abrasif, orientasi spasial memiliki keacakan, menghasilkan perbedaan besar pada sudut depan proses penggilingan abrasif (geser, pembajakan, pemotongan), dan dengan demikian peran setiap abrasif pada perilaku material rel (gaya mekanis, suhu penggilingan, dll.) juga acak, dan dengan demikian ada perbedaan dalam mekanisme kegagalan batu, dampak kualitas permukaan rel. Idealnya: abrasif setelah banyak siklus abrasi - proses penajaman sendiri, memberikan fungsi pemotongannya sepenuhnya; keausan dan pelepasan ikatan, sehingga abrasif pasif mati, batu penggiling menajamkan sendiri; tetapi keausan ikatan yang berlebihan, mengakibatkan pelepasan abrasif prematur, tingkat pemanfaatan abrasif berkurang, ketahanan aus abrasif dari batu penggiling berkurang, memperpendek masa pakai. Oleh karena itu, keausan dan penajaman sendiri dari batu penggiling harus mencapai keadaan seimbang, untuk membuat batu penggiling memiliki kinerja pemotongan yang kuat dan masa pakai yang lama. Pada saat yang sama, keausan batu gerinda secara langsung memengaruhi kondisi tepi abrasif dan sudut pemotongan, yang pada gilirannya memengaruhi panas proses penggerindaan dan kualitas permukaan rel. Dengan demikian, dapat dilihat bahwa dalam proses penggerindaan rel, di bawah kopling termal-mekanis antarmuka batu gerinda/rel, pelepasan material dan kegagalan batu gerinda saling memengaruhi dan memiliki hubungan yang erat, yang pada akhirnya memengaruhi kualitas permukaan rel setelah penggerindaan.

Saat ini, mekanisme interaksi antara penghilangan material dan kegagalan batu asah dalam proses penggilingan rel dan pengaruhnya terhadap kualitas permukaan rel masih belum jelas, yang meningkatkan kesulitan desain batu asah, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1(b). Oleh karena itu, penting untuk mempelajari mekanisme penghilangan material selama proses penggilingan rel, mekanisme keausan batu asah, evolusi kualitas permukaan rel, dan untuk membangun model hubungan fisik struktur batu asah - sifat mekanis batu asah - kinerja penggilingan - mekanisme kegagalan batu asah - kualitas permukaan rel, yang sangat berharga untuk desain dan pembuatan batu asah.

(3) Evaluasi kinerja batu gerinda

Evaluasi ilmiah dan komprehensif terhadap kinerja batu asah (terutama kapasitas penggilingan), formula batu asah, desain proses menyediakan referensi penting. Saat ini, ada berbagai metode untuk mengevaluasi kinerja batu asah, dan ada kurangnya standar evaluasi yang seragam untuk kinerja batu asah, yang membuatnya sulit untuk berbagi hasil penelitian yang terkait dengan batu asah, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1(c). Sementara itu, saat ini, banyak peneliti melakukan penelitian terkait dengan menyiapkan batu giling ukuran penuh, yang memiliki ukuran besar, yang tidak kondusif untuk karakterisasi dan analisis makro/mikro selanjutnya, dan tidak dapat memperoleh data eksperimen yang lebih halus, sehingga menghasilkan hasil eksperimen batu giling dengan panduan terbatas pada pengaturan kinerja batu giling, yang mengurangi efisiensi penelitian dan pengembangan batu giling, meningkatkan biaya penelitian, dan menghasilkan pemborosan energi dan bahan baku. Oleh karena itu, rute teknologi evaluasi multidimensi dapat diadopsi untuk merancang secara ilmiah peralatan evaluasi batu gerinda dan membangun pedoman evaluasi untuk kinerja batu gerinda dalam berbagai dimensi, sehingga dapat meletakkan dasar bagi promosi batu gerinda di jalur transportasi kereta api.

1.png

Ara.1 Masalah utama dalam pengembangan GS

(a) Pembentukan Batu Asah [2,3,1]; (b) Hubungan antara Mekanisme Pembuangan Material, Mekanisme Keausan Batu Asah, dan Kualitas Permukaan Rel [4,5,6,7,8]; (c) Metode Evaluasi Kinerja Batu Asah [9,2,10].

[1] YUAN Yongjie. Mekanisme Pengaturan Kinerja Batu Gerinda Rel dengan Struktur Pori[J]. Chengdu: Universitas Jiaotong Barat Daya, 2021.

[2] ZHANG Wulin. Studi tentang Mekanisme Pengaturan Kinerja Batu Gerinda Rel Berkecepatan Tinggi melalui Abrasif Korundum[D]. Chengdu: Universitas Jiaotong Barat Daya, 2021.

[3] ZHANG Pengfei, ZHANG Wulin, YUAN Yongjie, dkk. Menyelidiki Efek Panas Penggilingan pada Mekanisme Penghapusan Material Penggilingan Rel[J]. Tribologi Internasional, 2020, 147:105942.

[4] JI Yuan, TIAN Changhai, PEI Dingfeng. Analisis Perbandingan Standar Roda Gerinda Rel Tiongkok dan Standar Internasional Asing[J]. Kontrol Kualitas Kereta Api, 2018, 46(9): 5-8.

[5] ZHOU Kun, DING Haohao, WANG Wenjian, dkk. Pengaruh Tekanan Penggilingan pada Perilaku Pelepasan Material Rel[J]. Tribologi Internasional, 2019, 134: 417-426.

[6] ZHOU Kun, DING Haohao, WANG Ruixiang, dkk. Investigasi Eksperimental pada Mekanisme Penghapusan Material Selama Penggilingan Rel pada Kecepatan Maju yang Berbeda [J]. Tribologi Internasional, 2020, 143: 106040.

[7] ZHANG Wulin, ZHANG Pengfei, ZHANG Jun, dkk. Menyelidiki Pengaruh Ukuran Grit Abrasif pada Perilaku Penggilingan Rel[J]. Jurnal Proses Manufaktur, 2020, 53: 388-395.

[8] JOACHIM Mayer, ROBERT Engelhorn, ROSEMARIE Rot, dkk. Karakteristik Keausan Abrasif Korundum Sol-gel yang Diperkuat Fase Kedua[J]. Acta Materialia, 2006, 54(13): 3605-3615.

[9] XU Xiaotang. Studi Mekanisme Penggilingan Rel Kecepatan Tinggi[D]. Chengdu: Universitas Jiaotong Barat Daya, 2016.

[10] XU Xiaotang, WANG Hengyu, WU Lei, dkk. Studi Eksperimental tentang Penggilingan Rel Berkecepatan Tinggi dalam Kondisi Basah [J]. Teknik Pelumasan, 2016, 41(11): 41-44.