Provocări ale localizării pietrei de șlefuit

Revizuirea de mai sus a stării actuale a cercetării pietrei de achicire din aspectele turnării pietrei de ajit (materie primă și proces), metode de evaluare a performanței pietrei de achicire, arderea șinei etc., rezumă că proiectarea și fabricarea pietrei de achicire este o interacțiune multidisciplinară (mecanică, materiale, mecanică etc.), multifactorială (componente, procese, interfețe, etc.), condiții de interacțiune tehnice complexe, condiții de interacțiune ale complexului. Prin urmare, următorul este un rezumat al dificultăților și provocărilor cu care se confruntă în procesul de cercetare și dezvoltare a pietrei de ajit din trei aspecte: turnarea piatră de copt, comportamentul interfeței piatră de copt/șină și evaluarea performanței pietrei de ajit (Figura 1), cu scopul de a oferi anumite referințe pentru oamenii de știință și practicieni înrudiți.

(1) Turnare piatră de moară

Performanța pietrei de coagulare este afectată de formulare (rășină, umplutură, abraziv etc.), procesul de turnare (amestecare, întărire etc.), structură (porozitate și dimensiunea porilor, concentrația abraziv etc.) și interfețele eterogene (rășină/abraziv, rășină/filer, etc.) rezistența de aderență și alți factori, așa cum se arată în Figura 1 (a). În prezent, mecanismul de legare interfață eterogenă a sistemului abraziv nu este clar; umplutura micro/nano pe tenacitatea lipirii, rezistența la căldură, rezistența la uzură a mecanismului de reglare trebuie să fie dezvăluite; structura complexă a pietrei abrazive a proprietăților fizice și chimice ale pietrei abrazive, mecanismul impactului performanței performanței serviciului nu este încă clar. Dificultățile științifice și tehnice de mai sus aduc mari dificultăți în reglementarea performanței pietrelor de șlefuit.

Yuan Yongjie [1] a folosit Abaqus și Python pentru a stabili un model virtual de piatră de moară și a efectuat cercetări legate de piatra de moară prin metoda de calcul cu elemente finite, care este o inspirație importantă pentru proiectarea pietrelor de moară cu mai multe variabile și procese complexe. Prin urmare, în viitor, putem folosi elemente finite și alte metode pentru a construi rapid și eficient modelul de moara și pentru a stabili un spectru mai fin de relație de răspuns sinergic între diverși factori pentru a ghida proiectarea pietrelor de moară. Și modelul este justificat de o cantitate mare de date experimentale de bază.

(2) Comportamentul interfeței piatră abrazivă/șină

Geometria abrazivă, orientarea spațială are aleatorie, rezultând diferențe mari în unghiul frontal al procesului de șlefuire abrazivă (alunecare, arat, tăiere), și astfel rolul fiecărui abraziv asupra comportamentului materialului șinei (forță mecanică, temperatură de șlefuire etc.) este, de asemenea, aleatoriu și, astfel, există diferențe în calitatea suprafeței, mecanismul de defecțiune al șinei. Ideal: abrazivul după multe cicluri de abraziune - proces de auto-ascuțire, dă joc deplin funcției sale de tăiere; uzura lipirii și vărsarea, astfel încât abrazivul pasivizat, piatra de șlefuit se auto-ascuți; dar uzura excesivă a legăturii, ducând la pierderea prematură a abrazivului, rata de utilizare a abrazivului este redusă, rezistența la uzura abrazivă a pietrei de șlefuit este redusă, scurtând durata de viață. Prin urmare, uzura și auto-ascuțirea pietrei de șlefuit trebuie să atingă o stare echilibrată, pentru a face ca piatra de șlefuit să fie atât performanțe puternice de tăiere, cât și durată lungă de viață. În același timp, uzura pietrei de șlefuit afectează în mod direct starea marginii abrazive și unghiul de tăiere, care la rândul lor afectează procesul de șlefuire, căldura de șlefuire și calitatea suprafeței șinei. Astfel, se poate observa că în procesul de șlefuire a șinei, sub cuplarea termică-mecanică a interfeței piatră de șlefuit/șină, îndepărtarea materialului și defectarea pietrei de șlefuit se afectează reciproc și au o relație strânsă, ceea ce afectează în cele din urmă calitatea suprafeței șinei după șlefuire.

În prezent, mecanismul de interacțiune dintre îndepărtarea materialului și defectarea pietrei de ajit în procesul de șlefuire a șinei și influența acestuia asupra calității suprafeței șinei sunt încă neclare, ceea ce sporește dificultatea de proiectare a pietrei de ajit, așa cum se arată în Fig. 1(b). Prin urmare, este important să se studieze mecanismul de îndepărtare a materialului în timpul procesului de șlefuire a șinei, mecanismul de uzură al pietrei de coagulare, evoluția calității suprafeței șinei și să se construiască modelul de relație fizică a structurii pietrei de achicire - proprietățile mecanice ale pietrei de achicire - performanța de șlefuire - mecanismul de defectare a pietrei de coagulare - calitatea suprafeței șinei, care este de mare valoare pentru proiectarea și fabricarea pietrei de coagulare.

(3) Evaluarea performanței pietrei de șlefuit

Evaluarea științifică și cuprinzătoare a performanței pietrei de șlefuit (în special capacitatea de șlefuire), formula pietrei de șlefuit, designul procesului oferă o referință importantă. În prezent, există diferite metode de evaluare a performanței pietrei de ascuțit și există o lipsă de standarde uniforme de evaluare pentru performanța pietrei de achicire, ceea ce face dificilă împărtășirea rezultatelor cercetării legate de piatra de ajit, așa cum se arată în Fig. 1(c). Între timp, în prezent, mulți cercetători efectuează cercetări aferente preparând pietre de moară de dimensiuni mari, care au o dimensiune mare, ceea ce nu este propice pentru o macro/micro caracterizare și analiză ulterioară și nu pot obține date experimentale mai fine, rezultând rezultate experimentale ale morții cu îndrumări limitate privind reglarea performanței morii, ceea ce reduce costul cercetării și dezvoltării, eficiența cercetării, creșterea eficienței energetice și a rezultatelor cercetării morii. materii prime. Prin urmare, poate fi adoptată o rută tehnologică de evaluare multidimensională pentru a proiecta științific echipamentul de evaluare a pietrei de șlefuit și pentru a construi liniile directoare de evaluare pentru performanța pietrelor de șlefuit în diferite dimensiuni, astfel încât să se pună bazele pentru promovarea pietrelor de șlefuit în liniile de transport feroviar.

Smochin.1 Problemele cheie pentru dezvoltarea GS

(a) Formarea Grindstone [2,3,1]; (b) Relațiile dintre mecanismele de îndepărtare a materialelor, mecanismele de uzură a pietrei de șlefuire și calitatea suprafeței șinei [4,5,6,7,8]; (c) Metode de evaluare a performanței grindstone [9,2,10].

[1] YUAN Yongjie. Mecanismele de reglementare a performanțelor pietrei de șlefuit șinelor cu structură poroasă[J]. Chengdu: Universitatea Southwest Jiaotong, 2021.

[2] ZHANG Wulin. Studiu asupra mecanismelor de reglementare a performanțelor pietrei de șlefuit șinelor de mare viteză prin abrazivi de corindon[D]. Chengdu: Universitatea Southwest Jiaotong, 2021.

[3] ZHANG Pengfei, ZHANG Wulin, YUAN Yongjie și colab. Testarea efectului căldurii de măcinare asupra mecanismului de îndepărtare a materialului de șlefuire a șinei[J]. Tribology International, 2020, 147:105942.

[4] JI Yuan, TIAN Changhai, PEI Dingfeng. Analiza comparativă a standardelor chinezești ale discului de șlefuit și a standardelor internaționale străine[J]. Controlul calității feroviare, 2018, 46(9): 5-8.

[5] ZHOU Kun, DING Haohao, WANG Wenjian și colab. Influența presiunii de măcinare asupra comportamentului de îndepărtare a materialului șinelor[J]. Tribology International, 2019, 134: 417-426.

[6] ZHOU Kun, DING Haohao, WANG Ruixiang, et al. Investigație experimentală asupra mecanismului de îndepărtare a materialului în timpul șlefuirii șinei la viteze de avans diferite[J]. Tribology International, 2020, 143: 106040.

[7] ZHANG Wulin, ZHANG Pengfei, ZHANG Jun și colab. Sondarea efectului mărimii granulației abrazive asupra comportamentelor de șlefuire a șinelor[J]. Journal of Manufacturing Processes, 2020, 53: 388-395.

[8] JOACHIM Mayer, ROBERT Engelhorn, ROSEMARIE Rot, et al. Caracteristicile de uzură ale abrazivelor de corindon Sol-gel armate cu a doua fază[J]. Acta Materialia, 2006, 54(13): 3605-3615.

[9] XU Xiaotang. Studiu asupra mecanismului de rectificare a căilor ferate de mare viteză[D]. Chengdu: Universitatea Southwest Jiaotong, 2016.

[10] XU Xiaotang, WANG Hengyu, WU Lei și colab. Un studiu experimental asupra șlefuirii șinelor de mare viteză în condiții umede[J]. Lubrication Engineering, 2016, 41(11): 41-44.