Հղկվող քարերի տեղայնացման մարտահրավերները

Հյուսաքարի ներկայիս հետազոտական ​​կարգավիճակի վերոնշյալ ակնարկը՝ հյուսաքարի կաղապարման (հումք և գործընթաց), շաքարի կատարողականի գնահատման մեթոդների, երկաթուղային այրվածքների և այլնի առումներով, ամփոփում է, որ շիշաքարի նախագծումն ու արտադրությունը բազմապրոֆիլ է (մեխանիկա, նյութեր, մեխանիկա և այլն), բազմագործոն (բաղադրիչներ, աշխատանքային գործընթացներ, միջերեսների բարդություն և այլն): Հետևաբար, ստորև բերված է հեթքարի հետազոտության և մշակման գործընթացում հանդիպող դժվարությունների և մարտահրավերների ամփոփումը երեք ասպեկտներից՝ հեթաքարի ձևավորում, շիշաքարի/ռելսերի միջերեսի վարքագիծ և շիշաքարի կատարողականի գնահատում (Նկար 1)՝ նպատակ ունենալով որոշակի հղումներ տրամադրել առնչվող գիտնականների և մասնագետների համար:

(1) Millstone Molding

Շաքարի կատարողականի վրա ազդում են ձևակերպումը (խեժ, լցոնիչ, հղկող և այլն), ձուլման գործընթացը (խառնում, ամրացում և այլն), կառուցվածքը (ծակոտկենություն և ծակոտիների չափս, հղկանյութի կոնցենտրացիան և այլն) և տարասեռ միջերեսները (խեժ/հղկանյութ, խեժ/լցիչ և այլն) կապող ուժը և այլ գործոններ, ինչպես ցույց է տրված նկարում: Ներկայումս հղկող համակարգի տարասեռ միջերեսային կապի մեխանիզմը պարզ չէ. Պետք է բացահայտվի կապի ամրության, ջերմակայունության, կարգավորիչ մեխանիզմի մաշվածության դիմադրությունը միկրո/նանո լցոնիչի վրա. բարդ հղկող քարի կառուցվածքը հղկող քարի ֆիզիկական և քիմիական հատկությունները, ծառայության կատարման ազդեցության մեխանիզմը դեռ պարզ չէ: Վերոնշյալ գիտատեխնիկական դժվարությունները մեծ դժվարություններ են բերում հղկող քարերի աշխատանքի կարգավորմանը։

Yuan Yongjie-ն [1] օգտագործեց Abaqus-ը և Python-ը՝ ստեղծելու վիրտուալ ջրաղացաքարի մոդել, և իրականացրեց ջրաղացաքարերի հետ կապված հետազոտություններ վերջավոր տարրերի հաշվարկման մեթոդի միջոցով, որը կարևոր ոգեշնչում է ավելի շատ փոփոխականներով և բարդ գործընթացներով ջրաղացաքարերի նախագծման համար: Հետևաբար, ապագայում մենք կարող ենք օգտագործել վերջավոր տարր և այլ մեթոդներ՝ արագ և արդյունավետ կերպով կառուցելու ջրաղացաքարի մոդելը և ստեղծել տարբեր գործոնների միջև սիներգիստական ​​արձագանքման ավելի նուրբ սպեկտր՝ ուղղորդելու ջրաղացաքարերի ձևավորումը: Իսկ մոդելը հիմնավորված է մեծ քանակությամբ հիմնարար փորձարարական տվյալներով։

(2) Հղկող քարի/ռելսի միջերեսի վարքագիծը

Հղկող երկրաչափությունը, տարածական կողմնորոշումը պատահականություն ունի, ինչը հանգեցնում է հղկող հղկման (սահում, հերկ, կտրում) գործընթացի առջևի անկյունի մեծ տարբերությունների, և, հետևաբար, յուրաքանչյուր հղկանյութի դերը երկաթուղային նյութի վարքագծի վրա (մեխանիկական ուժ, հղկման ջերմաստիճան և այլն) նույնպես պատահական է, և, հետևաբար, կան տարբերություններ քարի մակերևույթի խափանման մեխանիզմի վրա: Իդեալում. հղկող նյութը քայքայումի բազմաթիվ ցիկլերից հետո՝ ինքնահաստատման գործընթաց, լիարժեք խաղ տալ իր կտրող ֆունկցիային. կապի մաշվածություն և թափում, այնպես, որ պասիվացված հղկող նյութը անջատվի, հղկվող քարն ինքն իրեն սրվի; բայց կապի չափից ավելի մաշվածությունը, ինչը հանգեցնում է հղկող նյութի վաղաժամ թափմանը, հղկող նյութի օգտագործման արագությունը նվազում է, հղկող քարի հղկող մաշվածության դիմադրությունը նվազում է՝ կրճատելով ծառայության ժամկետը: Հետևաբար, հղկող քարի մաշվածությունն ու ինքնահղացումը պետք է հասնեն հավասարակշռված վիճակի, որպեսզի հղկվող քարը լինի և՛ ուժեղ կտրելու, և՛ երկար սպասարկման ժամկետ: Միևնույն ժամանակ, հղկող քարի մաշվածությունը ուղղակիորեն ազդում է հղկող եզրերի վիճակի և կտրման անկյան վրա, որն իր հերթին ազդում է հղկման գործընթացի վրա՝ հղկելու ջերմության և երկաթուղու մակերեսի որակի վրա: Այսպիսով, կարելի է տեսնել, որ ռելսերի հղկման գործընթացում, հղկող քար/ռելսային միջերեսի ջերմա-մեխանիկական զուգակցման ներքո, հղկող քարի նյութի հեռացումն ու ձախողումը ազդում են միմյանց վրա և սերտ հարաբերություններ ունեն, ինչը, ի վերջո, ազդում է երկաթուղու մակերեսի որակի վրա մանրացնելուց հետո:

Ներկայումս երկաթուղու հղկման գործընթացում նյութի հեռացման և շիշաքարի ձախողման փոխազդեցության մեխանիզմը և ռելսի մակերեսի որակի վրա դրա ազդեցությունը դեռևս պարզ չէ, ինչը մեծացնում է շաքարի նախագծման դժվարությունը, ինչպես ցույց է տրված Նկար 1(բ)-ում: Հետևաբար, կարևոր է ուսումնասիրել ռելսերի հղկման գործընթացում նյութի հեռացման մեխանիզմը, շիշաքարի մաշվածության մեխանիզմը, երկաթուղու մակերևույթի որակի էվոլյուցիան և կառուցել շիշաքարի կառուցվածքի ֆիզիկական հարաբերությունների մոդելը.

(3) Հղկման քարերի կատարողականի գնահատում

Հղկող քարի կատարողականի գիտական ​​և համապարփակ գնահատումը (հատկապես հղկման հզորությունը), հղկման քարի բանաձևը, գործընթացի ձևավորումը կարևոր հղում են տալիս: Ներկայում կան շիճաքարի արդյունավետությունը գնահատելու տարբեր մեթոդներ, և առկա են հացաքարի կատարողականի գնահատման միասնական ստանդարտների բացակայություն, ինչը դժվարացնում է շեղաքարի հետ կապված հետազոտության արդյունքների կիսումը, ինչպես ցույց է տրված Նկար 1(գ)-ում: Միևնույն ժամանակ, ներկայումս շատ հետազոտողներ կատարում են համապատասխան հետազոտություններ՝ պատրաստելով լրիվ չափի աղացաքարեր, որոնք ունեն մեծ չափսեր, որոնք չեն նպաստում հետագա մակրո/միկրո բնութագրման և վերլուծության համար և չեն կարողանում ստանալ ավելի նուրբ փորձարարական տվյալներ, ինչը հանգեցնում է ջրաղացաքարերի փորձարարական արդյունքների՝ սահմանափակ ուղեցույցով ջրաղացաքարերի կարգավորման վերաբերյալ, ինչը նվազեցնում է հետազոտության ծախսերի արդյունավետությունը, նվազեցնում է հետազոտության ծախսերի արդյունավետությունը, և հանգեցնում է էներգիայի և հումքի վատնմանը: Հետևաբար, բազմաչափ գնահատման տեխնոլոգիական երթուղի կարող է կիրառվել՝ գիտականորեն նախագծելու հղկող քարերի գնահատման սարքավորումը և կառուցելու գնահատման ուղեցույցները տարբեր չափսերով հղկվող քարերի կատարման համար, որպեսզի հիմք դրվի երկաթուղային փոխադրման գծերում հղկող քարերի խթանման համար:

Նկ.1 GS-ի զարգացման հիմնական խնդիրները

(ա) Ջրի քարերի ձևավորում [2,3,1]; (բ) Նյութերի հեռացման մեխանիզմների, հղկաքարի մաշվածության մեխանիզմների և երկաթուղու մակերևույթի որակի միջև փոխհարաբերությունները [4,5,6,7,8]; (գ) Grindstone-ի կատարողականի գնահատման մեթոդներ [9,2,10]:

[1] YUAN Yongjie. The Performances Regulatory Mechanisms of Rail Grinding Stone with Pore Structure[J]. Չենդու: Հարավարևմտյան Ջյաոտոնգի համալսարան, 2021 թ.

[2] ԺԱՆԳ Վուլին. Կորունդի հղկող նյութերի միջոցով [D] արագընթաց երկաթուղային հղկման քարի գործունեության կարգավորող մեխանիզմների ուսումնասիրություն: Չենդու: Հարավարևմտյան Ջյաոտոնգի համալսարան, 2021 թ.

[3] ZHANG Pengfei, ZHANG Wulin, YUAN Yongjie, et al. Ռելսերի հղկման նյութի հեռացման մեխանիզմի վրա հղկման-ջերմության ազդեցության ստուգում [J]: Tribology International, 2020, 147:105942:

[4] JI Yuan, TIAN Changhai, PEI Dingfeng. Չինական երկաթուղային հղկման անիվի ստանդարտների և օտարերկրյա միջազգային ստանդարտների համեմատական ​​վերլուծություն [J]: Երկաթուղու որակի վերահսկում, 2018, 46 (9): 5-8.

[5] ZHOU Kun, DING Haohao, WANG Wenjian, et al. Հղկման ճնշման ազդեցությունը երկաթուղային նյութի հեռացման վարքագծի վրա [J]: Tribology International, 2019, 134: 417-426:

[6] ZHOU Kun, DING Haohao, WANG Ruixiang, et al. Փորձարարական հետազոտություն նյութերի հեռացման մեխանիզմի վերաբերյալ երկաթուղային հղկման ժամանակ տարբեր առաջընթաց արագություններով [J]: Tribology International, 2020, 143: 106040:

[7] ZHANG Wulin, ZHANG Pengfei, ZHANG Jun, et al. Ռելսերի հղկման վարքագծերի վրա հղկող ավազի չափի ազդեցության ստուգում [J]: Արտադրական գործընթացների ամսագիր, 2020, 53: 388-395:

[8] ՅՈԱԽԻՄ Մայեր, ՌՈԲԵՐՏ Էնգելհորն, ՌՈԶՄԱՐԻ Ռոթ և այլն։ Երկրորդ փուլով ամրացված Sol-gel Corundum հղկանյութերի մաշվածության բնութագրերը [J]: Acta Materialia, 2006, 54 (13): 3605-3615:

[9] XU Xiaotang. Բարձր արագությամբ երկաթուղու հղկման մեխանիզմի ուսումնասիրություն [D]: Չենդու. Հարավարևմտյան Ջյաոտոնգի համալսարան, 2016 թ.

[10] XU Xiaotang, WANG Hengyu, WU Lei, et al. Բարձր արագությամբ երկաթուղու հղկման փորձարարական ուսումնասիրություն խոնավ պայմաններում [J]: Քսայուղային ճարտարագիտություն, 2016, 41 (11): 41-44: