Köszörűkő teljesítményértékelési módszere

Köszörűkő teljesítményértékelési módszere

A köszörűkő fejlesztési folyamatának legfontosabb szempontja a teljesítmény értékelése és ellenőrzése (beleértve a méretet és a pontosságot, a dinamikus/statikai egyensúlyt, a forgási szilárdságot, a teherbírást, a csiszolási teljesítményt stb.), ezáltal irányítva a készítmény, a folyamat és a szerkezet optimalizált kialakítását. Ezen tényezők közül a köszörűkő köszörülési teljesítménye a működési hatékonyság kézzelfogható reprezentációjaként szolgál, amely jelentős figyelmet érdemel a kutatók részéről. Jelenleg a köszörűkő teljesítmény-ellenőrző berendezései hat típusba sorolhatók a köszörűkő és a sín közötti relatív hatásformák különbségei alapján: 1) hagyományos csiszológép típusa; 2) álló tömbsín típus; 3) lineáris sín előtolás típusa; 4) körsínes vízszintes forgó előtolás; 5) nagy sebességű vasúti csiszolóállvány; és 6) valódi síncsiszolási próbasor.

(1) Hagyományos daráló típus. Uhlmann et al. [1] a csiszolási paraméterek hatását vizsgálták a sínek felületi minőségére (keménység, érdesség, fehér rétegvastagság) az 1. ábrán látható felületi csiszolóval. Wu et al. [2] igazolta, hogy a hasított köszörűkő javítja a sín felületi minőségét hasonló eszközzel végzett köszörülés után. Ezt a fajta köszörülésvizsgálót a nagy köszörülési vonal sebesség (akár 30-50 m/s), de alacsony előtolás (8-16 m/perc) jellemzi [2]; ezzel egyidejűleg az őrlési nyomás nem állítható. Következésképpen ez a teszter nem képes szimulálni a tényleges sínköszörülési műveleteket, és csak referenciaként szolgálhat a köszörűkorong viselkedésének tanulmányozásához.

Füge.1Felületi csiszológép vizsgálógép[1]

(2) Helyhez kötött tömbsín típus. A síncsiszoláshoz használt köszörűkövek terepi üzemmódja alapján számos tudós csatlakoztatta a motort a köszörűkőhöz, és a csiszolókő homlokfelületét használta a sín munkadarab csiszolására. Kanematsu et al. [3] különböző köszörűkövek csiszolási teljesítményét igazolta a 2. ábrán látható síncsiszolási teszter segítségével. Gu et al. [4] egy hasonló szerkezetű köszörülésvizsgálót módosított súrlódási kísérleti teszter segítségével a különböző csiszolószemcseméretű köszörűkövek csiszolási teljesítményének tanulmányozására. Az ilyen típusú vizsgálógépek jobban szimulálják a köszörűkő forgási sebességét, a csiszolási nyomást és más paramétereket, de nem tudják elérni a csiszoló adagolási mozgását. A helyi sínterület hosszan tartó csiszolása az őrlési hő miatt megemeli a felület hőmérsékletét, ami a gyantával kötött köszörűkövek teljesítményének romlásához vezet magas hőmérsékleten és csökkenti a koptató tartóképességet. Ezenkívül az őrlési hő hatására a sín hajlamos az égésre. Ezért az ilyen típusú vizsgálógépek kísérleti folyamatának teljes mértékben figyelembe kell vennie az őrlési hőmérséklet interferenciáját a kísérleti eredményekben.

Füge.2Tömbsínes fix csiszolási teszter[3]

(3) Lineáris sín előtolás típusa. Gu és társai síncsiszoló tesztgépében a sín adagolási problémájának megoldására. [4], Zhou Kun [80] fogaslécet és fogaslécet használt a rúdsínek meghajtására, lehetővé téve az egyirányú, lineáris sín-előtolást 1,6-4,0 km/h-tól, amint az a 3. ábrán látható. A kísérleti gépet különböző köszörülési paraméterek (köszörülési nyomás [5], előtolási sebesség [6]) és köszörülési sebesség [7] vizsgálatára is használták. Huang Guigang [8] módosította a BM2015 portálgyalu fő szerkezetét egy függőleges sínes aktív köszörülés tesztelő kifejlesztésére, amelyet a 4. ábra ábrázol. A berendezés 60 kg/m nyomtávú sínt használt a helyszínen, 0,3–4,5 km/h szimulált előtolási sebességgel, és ±50°-os szélességi szöget tudott elérni. A berendezés sikeresen ellenőrizte a kifejlesztett CBN köszörűkorong köszörülési teljesítményét. A sín aktív köszörülési sebessége 3-24 km/h között mozog, míg az ilyen típusú síncsiszoló berendezések által szimulált sebességek alacsonyabbak, korlátozva a kísérleti kapacitást.

Füge.3Vízszintes lineáris sínelőtolás-csiszoló teszter[5,6,7]

Füge.4Függőleges lineáris sínelőtolás köszörülésvizsgáló[8]

(4) Körkörös sínes vízszintes forgó előtolás típusa. A Kínai Vasúttudományi Akadémia [9], a Nanjingi Repülési és Űrhajózási Egyetem [10,11] és Kuffa et al. Svájc [12] egy körsínes vízszintes forgó előtolás teszterről számolt be, amely az 5. ábrán látható. Ebben a teszterben a sínek tárcsává vannak megmunkálva és vízszintesen vannak elrendezve; a síntárcsa vízszintesen el tud forogni a meghajtó mechanizmus hatására, hogy szimulálja a köszörűkocsi előtolási sebességét. A Kínai Vasúttudományi Akadémia által tervezett berendezés körülbelül 1,6 méteres síntárcsa átmérővel, 10 mm-es csiszolószalag-szélességgel és 10,8 km/h maximális csiszolási sebességgel rendelkezik [9]. E kísérleti berendezés köszörülési hatása alapján adattámogatást nyújt az aktív köszörűkorongok rendelési feltételeinek kialakításához [9,13,14]. Ez a fajta berendezés jól ismert az aktív síncsiszolás területén.

Füge.5Ciklikus sín vízszintes forgató előtolás csiszoló teszter[19]

(5) Nagy sebességű vasúti köszörülésvizsgáló. Wang Hengyu csapata a Southwest Jiaotong Egyetemen [15,16] egy passzív, nagysebességű síncsiszolási tesztert tervezett, amely akár 60-80 km/h maximális csiszolási sebességet is képes szimulálni, amint az a 6. ábrán látható. Ezenkívül Zou Wenjun professzor csapata a Henan Műszaki Egyetemen [17, high- ilings] készített egy kis csiszolótesztet. (7. ábra), ahol a sínkeréktárcsa függőlegesen van elrendezve, és a berendezés be tudja állítani a köszörűkő impulzusát és a köszörülési nyomást. A sín külső átmérője 150 mm, a köszörűkő specifikációja Φ80×10×10 mm, amely 60-80 km/h helyszíni köszörülési sebességet és 1200-3200 N köszörülési nyomást képes szimulálni. A köszörülési kő köszörülési nyomása maximum 0 km/h-ig állítható maximum 80-ig. 3200 N nyomású. Az ilyen típusú kísérleti gépek döntő szerepet játszanak a nagy sebességű köszörűkövek fejlesztésében.

Füge.6Nagy sebességű csiszolópad[13]

Füge.7Nagy sebességű köszörüléscsökkentési próbapad[16]

(6) Valódi síncsiszolási tesztsor. Az elmúlt évtizedben a Golden Eagle Heavy Industry megkezdte a nagy sebességű síncsiszoló kocsik fejlesztését és innovatív tervezését, és sínköszörülési tesztbázist hozott létre Yujiahuban, Xiangyang Cityben, Hubei tartományban. A 8. ábra egy nagysebességű síncsiszoló kocsit ábrázol, amely 24 (oldalanként 12) köszörűkoronggal szerelhető fel, és 60 km/h-t meghaladó köszörülési sebességgel működik [15]. A jármű üzemi körülményei és üzemmódjai teljes mértékben igazodhatnak a nagy sebességű síncsiszoláshoz, lehetővé téve a köszörűkő vágási teljesítményének ellenőrzését. Ezzel egyidejűleg a jármű több köszörűkővel van felszerelve, amely lehetővé teszi a köszörűkőgyártási folyamat stabilitásának ellenőrzését. Ezért egy átfogó értékelési rendszer felállítása mellett a köszörűkorong teljesítményének jövőbeli értékelése és ellenőrzése ezen köszörűkocsi által mérvadó irányértékkel bír.

Füge.8Tesztsor valódi autócsiszolás[13]

• UHLMANN Eckart, LYPOVKA Pavlo, HOCHSCHILD Leif és társai. A síncsiszolási folyamat paramétereinek hatása a sínfelület érdességére és a felületi réteg keménységére[J]. Wear, 2016, 366-367: 287-293.
• WU Yao, SHEN Mengbo, Qu Meina és mások. Kísérleti vizsgálat a felületi rétegek károsodásáról a sín hornyolt CBN csiszolókoronggal történő nagy hatékonyságú és kis sérülésmentes csiszolásakor[J]. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2019, 105(7-8): 2833-2841.
• KANEMATSU Yoshikazu, SATOH Yukio. A köszörűkő típusának hatása a síncsiszolás hatékonyságára[J]. A Vasúti Műszaki Kutatóintézet negyedéves jelentései, 2011, 52(2): 97-102.
• GU Kaikai, LIN Qiang, WANG Wenjian és mások. A köszörülési kő forgási sebességének a sínanyag eltávolítási viselkedésére gyakorolt ​​hatásának elemzése[J]. Wear, 2015, 342-343: 52-59.
• ZHOU Kun, DING Haohao, WANG Wenjian és társai. Az őrlési nyomás hatása a sínanyag eltávolítási viselkedésére[J]. Tribology International, 2019, 134: 417-426.
• ZHOU Kun, DING Haohao, WANG Ruixiang és társai. Anyageltávolítási mechanizmus kísérleti vizsgálata a síncsiszolás során különböző haladási sebességeknél[J]. Tribology International, 2020, 143: 106040.
• WANG Ruixiang, ZHOU Kun, YANG Jinyu és mások. A csiszolóanyag hatása és a csiszolókorong keménysége a sín köszörülési viselkedésére[J]. Viselés, 2020, 454-455: 203332.
• HUNAG Guigang. A sín CBN csiszolókorong nagysebességű csiszolópadjának tervezése és kísérleti tanulmányozása[J]. Gyártásautomatizálás, , 2020, 42(05): 88-91+122.
• JI Yuan. A szisztematikus tanulmány a síncsiszoláshoz használt csiszolókorongok értékelési technológiájáról[D]. Peking: Kínai Vasúttudományi Akadémia, 2019.
• WU Hengheng, XIAO Bing, XIAO Haozhong és mások. Különböző csiszolási idővel forrasztott gyémántlemezek kopási jellemzői[J]. Viselés, 2019, 432-433: 202942.
• WU Hengheng, XIAO Bing, XIAO Haozhong és mások. Tanulmány a sín kompozit csiszolókorongjának forrasztott gyémántlemezének kopási jellemzőiről különböző nyomásokon[J]. Wear, 2019, 424-425: 183-192.
• MICHAL Kuffa, DANIEL Ziegler, THOMAS Peter és társai. Új csiszolási stratégia a vasúti pályák akusztikai tulajdonságainak javítására[J]. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, F rész: Journal of Rail and Rapid Transit, 2018, 232(1): 214-221.
• Kínai Vasutak Corporation. Q/CR 1-2014. A China Railway Corporation vállalati szabványa: Műszaki előírások a síncsiszoló vonat csiszolókorongjának beszerzéséhez[S]. Peking: China Railway Publishing House Co, LTD, 2014: 1-13.
• JI Yuan, TIAN Changhai, PEI Dingfeng. A kínai síncsiszoló korongokra vonatkozó szabványok és a külföldi nemzetközi szabványok összehasonlító elemzése[J]. Vasúti Minőségellenőrzés, 2018, 46(9): 5-8.
• XU Xiaotang. Tanulmány a nagysebességű vasúti csiszolási mechanizmusról[D]. Chengdu: Southwest Jiaotong Egyetem, 2016.
• XU Xiaotang, WANG Hengyu, WU Lei és társai. Kísérleti tanulmány a nagy sebességű vasúti köszörülésről nedves körülmények között [J]. Kenéstechnika, 2016, 41(11): 41-44.
• ZOU Wenjun, LIU Pengzhan, LI Huanfeng és társai. Tesztplatform passzív sínek köszörüléséhez: Kína, CN 110579244A[P]. 2019-12-17.
• LIU Pengzhan, ZOU Wenjun, PENG Jin és társai. Tanulmány az őrlési nyomásnak az anyageltávolítási viselkedésre gyakorolt ​​hatásáról egy saját tervezésű passzív köszörülési szimulátoron [J]. Alkalmazott Tudományok, 2021, 11(9): 4128.
• ZHAO Jinbo, XIAO Bin, WU Hengheng és mások. Önkenő kompozit csiszolókorong teljesítménytesztjének fejlesztése[J]. Machinery, 2019, 48(03): 56-58.