ස්ලයිඩින්-රෝලිං සංයුක්ත චලිතයන් යටතේ අධිවේගී දුම්රිය ඇඹරීමේ ස්වයං-අනුවර්තන ඇඹරුම් හැසිරීම්

ස්ලයිඩින්-රෝලිං සංයුක්ත චලිතයන් යටතේ අධිවේගී දුම්රියේ ස්වයං-අනුවර්තී ඇඹරුම් හැසිරීම්, ඇඹරුම් කාර්ය සාධනය සහ මතුපිට ගුණාත්මකභාවය ප්‍රශස්ත කිරීම කෙරෙහි අවධානය යොමු කරයි. ඉහළ ක්‍රියාකාරී වේගයන් සහ සැහැල්ලු අක්ෂ බර මගින් සංලක්ෂිත අධිවේගී දුම්රිය මාර්ග, බොහෝ විට පෙරළීමේ සම්බන්ධතා තෙහෙට්ටුවෙන් පීඩා විඳිති [1], එය මතුපිට ඉරිතැලීම් [2-4], තෙහෙට්ටුව ඉරිතැලීම් [5,6] සහ අස්ථි බිඳීම් [7,8] වලට හේතු වේ. මෙම ගැටළු සහතික කිරීම සඳහා කාලෝචිත නඩත්තු කිරීම අවශ්‍ය වේ.දුම්රිය ජාල වල ආරක්ෂිත සහ විශ්වාසදායක ක්‍රියාකාරිත්වය. සාම්ප්‍රදායික දුම්රිය ඇඹරුම් ශිල්පීය ක්‍රම ගැඹුරින් පිහිටා ඇති දෝෂ ආමන්ත්‍රණය කිරීම අරමුණු කරයි, නමුත් බොහෝ විට අකාර්යක්ෂමතාව, දිගු නඩත්තු කාලය සහ තාප හානි ඇති කරයි. අධිවේගී ඇඹරුම් (HSG) ඵලදායී විකල්පයක් ලෙස මතු වී ඇති අතර, ඉහළ ඇඹරුම් වේගයක් (පැයට කිලෝමීටර 60–80) සහ අඩු "නඩත්තු කවුළු" ලබා දෙයි. සාම්ප්‍රදායික ඇඹරුම් මෙන් නොව, HSG ක්‍රියාත්මක වන්නේ ඇඹරුම් රෝද (GWs) සහ දුම්රිය මතුපිට අතර ඝර්ෂණ බලවේග මගින් මෙහෙයවනු ලබන ස්ලයිඩින්-රෝලිං සංයුක්ත චලිතයන් හරහාය [9]. මෙම අද්විතීය යාන්ත්‍රණය ද්‍රව්‍ය ඉවත් කිරීම සහ උල්ෙල්ඛ ස්වයං-මුවහත් කිරීම යන දෙකම සක්‍රීය කරයි. කෙසේ වෙතත්, ස්ලයිඩින් සහ පෙරළීමේ චලනයන් අතර අන්තර් ක්‍රියාකාරිත්වය ප්‍රමාණවත් ලෙස ගවේෂණය කර නොමැති අතර, දුම්රිය නඩත්තු ප්‍රශස්තිකරණය සඳහා HSG හි විභවය සීමා කරයි. මෙම කාර්යයේදී, ස්ථානීය ඇඹරුම් තත්වයන් අනුකරණය කිරීම සඳහා ගෙදර හැදූ HSG පරීක්ෂණ යන්ත්‍රයක් භාවිතා කරන ලදී. විවිධ සම්බන්ධතා කෝණ (30°, 45°, සහ 60°) සහ ඇඹරුම් බර (500 N, 700 N, සහ 900 N) යටතේ අත්හදා බැලීම් සිදු කරන ලදී [10, 11].

1. ස්ලයිඩ්-රෝල් අනුපාතය.ප්‍රතිඵලවලින් පෙන්නුම් කරන්නේ ඇඹරුම් හැසිරීමට බලපෑම් කිරීමේදී ස්ලයිඩින්-රෝලිං සංයුක්ත චලිතයන් තීරණාත්මක කාර්යභාරයක් ඉටු කරන බවයි. රූපය 1 හි පෙන්වා ඇති පරිදි, ස්ලයිඩින් වේගයට රෝලිං වේගයේ අනුපාතය ලෙස අර්ථ දක්වා ඇති ස්ලයිඩින්-රෝලිං අනුපාතය (SRR), ස්පර්ශ කෝණය සහ ඇඹරුම් භාරය යන දෙකම සමඟ වැඩි වූ අතර, එය ඇඹරුම් යුගලවල ස්ලයිඩින්-රෝලිං සංයුක්ත චලිතයේ වෙනස්කම් සහජයෙන්ම පිළිබිඹු කරයි. උදාහරණයක් ලෙස, SRR 30° සම්බන්ධතා කෝණයකින් 0.18 සිට 60° හි 0.81 දක්වා වර්ධනය විය. රෝලිං-ආධිපත්‍ය චලිතයෙන් ලිස්සා යාම සහ රෝලිං අතර සමතුලිතතාවයකට මෙම මාරුව ඇඹරුම් ප්‍රතිඵල සැලකිය යුතු ලෙස වැඩිදියුණු කළේය. අධ්‍යයනයෙන් පෙනී ගියේ 45° සම්බන්ධතා කෝණයක් ඉහළම ඇඹරුම් කාර්යක්ෂමතාව නිපදවන බවත්, 60° සම්බන්ධතා කෝණයක් හොඳම මතුපිට ගුණාත්මක භාවය ලබා දෙන බවත්, ස්පර්ශ කෝණය වැඩි වන විට මතුපිට රළුබව (Ra) සැලකිය යුතු ලෙස අඩු වූ බවත්, රූපය 2 සිට රූපය 4 දක්වා පෙන්වා ඇති පරිදි, 30° හි 12.9 μm සිට 60° හි 3.5 μm දක්වා.

2. ඇඹරුම්-ප්‍රේරිත WEL.ඇඹරුම් ක්‍රියාවලිය අතරතුර, ඉහළ ස්පර්ශ ආතතිය, ඉහළ උෂ්ණත්වයන් සහ වේගවත් සිසිලනය ඇතුළු තාප-යාන්ත්‍රික සම්බන්ධක බලපෑම් හේතුවෙන්, ලෝහ විද්‍යාත්මක පරිවර්තනයන් සහ ප්ලාස්ටික් විරූපණය දුම්රිය මතුපිට සිදු වේ. මෙම වෙනස්කම් රෝද-දුම්රිය සම්බන්ධතාවයෙන් චක්‍රීය ආතතීන් යටතේ කැඩී යාමේ ප්‍රවණතාවක් ඇති බිඳෙනසුලු සුදු කැටයම් තට්ටුවක් (WEL) සෑදීමට හේතු වේ. සියලුම ප්‍රතිඵලවලින් හෙළි වන්නේ WEL හි සාමාන්‍ය ඝණකම 8 μm ට වඩා අඩු බවත්, එය රූපය 5 හි පෙන්වා ඇති පරිදි ක්‍රියාකාරී ඇඹරුම්-ප්‍රේරිත WEL (~40 μm) [12, 13] ට වඩා තුනී බවත්ය. මෙම සංසිද්ධිය HSG ක්‍රමයේ අද්විතීය ලක්ෂණ සමඟ සම්බන්ධ විය හැකිය, සාම්ප්‍රදායික ක්‍රියාකාරී ඇඹරීමට සාපේක්ෂව, HSG හි, ඉහළ ස්පර්ශ කෝණවලදී පවා, එක් විප්ලව චක්‍රයක් තුළ කෙටි කාලයක් සඳහා පමණක් ඇඹරුම් ක්‍රියාවලියේ යෙදෙන තනි උල්ෙල්ඛ අංශුවක්. බොහෝ විට, උල්ෙල්ඛ අංශුව ඇඹරීමෙන් පසු තාපය විසුරුවා හැරීමේ කාල පරිච්ඡේදයේ පවතී. මෙය ඇඹරීමට නැවත සම්බන්ධ වීමට පෙර උල්ෙල්ඛ අංශුවට තාපය විසුරුවා හැරීමට ප්‍රමාණවත් කාලයක් ඇති බව සහතික කරයි, එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස ඇඹරුම් අතුරුමුහුණතෙහි තාප තත්වයන් වැඩිදියුණු වේ.

3. සුන්බුන් ඇඹරීම.රූප සටහන 6 සහ රූප සටහන 7 හි පෙන්වා ඇති පරිදි, ඇඹරුම් සුන්බුන් විශ්ලේෂණය ද්‍රව්‍ය ඉවත් කිරීමේ යාන්ත්‍රණයන් පිළිබඳ අමතර අවබෝධයක් ලබා දුන්නේය. ඵලදායී ඇඹරුම් කාර්ය සාධනය පෙන්නුම් කරන ප්‍රවාහ-සමාන සහ පිහිය හැඩැති සුන්බුන්, ඉහළ SRR වලදී වඩාත් ප්‍රචලිත විය. ඊට වෙනස්ව, බ්ලොක් සහ පෙති කපන ලද සුන්බුන් අඩු සම්බන්ධතා කෝණවල ප්‍රමුඛ වූ අතර, ප්‍රමාණවත් නොවන ඇඹරුම් කාර්ය සාධනය පිළිබිඹු කරයි. ඇඹරුම් බර සමඟ ගෝලාකාර සුන්බුන් පැවතීම වැඩි වූ අතර, ඉහළ ඇඹරුම් උෂ්ණත්වයන් පෙන්නුම් කරයි. කාර්යක්ෂමතාව සහ තාප තත්ත්වයන් සමතුලිත කිරීම සඳහා ඇඹරුම් පරාමිතීන් ප්‍රශස්ත කිරීමේ වැදගත්කම මෙම නිරීක්ෂණ ඉස්මතු කරයි.

4. ස්ලයිඩින් රෝලිං සංයෝග චලිතයේ යාන්ත්‍රණය.රූපය 8 හි දැක්වෙන පරිදි, ඇඹරුම් ක්‍රියාවලියේදී ලිස්සා යාම සහ පෙරළීමේ චලනයන් අතර ගතික අන්තර් ක්‍රියාකාරිත්වය ද අධ්‍යයනයෙන් හෙළි විය. ලිස්සා යාම දුම්රිය මතුපිටින් ද්‍රව්‍ය ඉවත් කිරීමට පහසුකම් සපයන අතර, පෙරළීම වැඩිදියුණු කළ සුන්බුන් විසර්ජනය සහ උල්ෙල්ඛ ස්වයං-මුවහත් කිරීම සිදු කරයි. අවම තාප හානි සහිතව කාර්යක්ෂම ඇඹරීම සාක්ෂාත් කර ගැනීම සඳහා මෙම ගතික සමතුලිතතාවය අත්‍යවශ්‍ය වේ. කෙසේ වෙතත්, ඕනෑම චලිතයක් කෙරෙහි අධික ලෙස අවධාරණය කිරීම උපප්‍රශස්ත ප්‍රතිඵලවලට හේතු විය හැක: පෙරළීමේ ආධිපත්‍යය සහිත චලිතය මතුපිට රළු බව වැඩි කරන අතර, ලිස්සා යාමේ ආධිපත්‍යය සහිත චලිතය උල්ෙල්ඛ අලුත් කිරීම අඩු කිරීමට සහ තාප හානිය වැඩි කිරීමට හේතු විය හැක.

5. විස්තීර්ණ ඇගයීම.ඇඹරුම් කාර්යක්ෂමතාව, මතුපිට රළුබව සහ WEL ඝණකම ඇතුළුව ඇඹරුම් කාර්ය සාධනය පිළිබඳ පුළුල් ඇගයීම්, රූපය 9 හි පෙන්වා ඇති පරිදි, ස්ලයිඩින්-රෝලිං සංයුක්ත චලිතයන් ප්‍රශස්ත කිරීමේ වාසි ඉස්මතු කළේය. විවිධ බර සහ සම්බන්ධතා කෝණ යටතේ ඇඹරුම් කාර්ය සාධනයේ රේඩාර් ප්‍රස්ථාරවලින් පෙන්නුම් කළේ 45° සම්බන්ධතා කෝණයක් කාර්යක්ෂමතාවයේ සහ ගුණාත්මකභාවයේ හොඳම සමස්ත සමතුලිතතාවය සපයන බවයි. කෙසේ වෙතත්, 60° සම්බන්ධතා කෝණය අඛණ්ඩව සුමටම මතුපිට නිපදවන අතර, එය අවසාන ඇඹරුම් පාස් සඳහා වඩාත් සුදුසු වේ. මෙම සොයාගැනීම්වලින් පෙනී යන්නේ ඇඹරුම් පරාමිතීන් සඳහා ඉලක්කගත ගැලපීම් විවිධ දුම්රිය මතුපිට හානි ඵලදායී ලෙස ආමන්ත්‍රණය කළ හැකි බවයි.

මෙම පර්යේෂණය අධිවේගී දුම්රිය නඩත්තුව සඳහා ප්‍රායෝගික ඇඟවුම් ඉදිරිපත් කරයි. ආරම්භක ඇඹරුම් ගමන් සඳහා, 45° සම්බන්ධතා කෝණයක් ද්‍රව්‍ය ඉවත් කිරීමේ කාර්යක්ෂමතාව උපරිම කරන අතර, 60° කෝණයක් නිම කිරීමේ අදියරවලදී උසස් මතුපිට ගුණාත්මකභාවය සහතික කරයි. ඇඹරුම් කාර්ය සාධනය වැඩි දියුණු කිරීම, මතුපිට ගුණාත්මකභාවය වැඩි දියුණු කිරීම සහ ඇඹරුම් රෝදවල සේවා කාලය දීර්ඝ කිරීම සඳහා ගතිකව ස්ලයිඩින් සහ රෝලිං චලනයන් සමතුලිත කිරීමේ වැදගත්කම අධ්‍යයනයෙන් අවධාරණය කෙරේ.

අවසාන වශයෙන්, අධ්‍යයනය අධිවේගී දුම්රිය ඇඹරීමේදී ස්ලයිඩින්-රෝලිං සංයුක්ත චලිතයන්ගේ තීරණාත්මක කාර්යභාරය ඉස්මතු කරයි. ස්ලයිඩින් සහ රෝලිං ක්‍රියාවන්හි අනුපාතය ප්‍රශස්ත කිරීමෙන්, HSG තාප හානිය අවම කරන අතරම උසස් ඇඹරුම් කාර්යක්ෂමතාව සහ මතුපිට ගුණාත්මකභාවය ලබා ගත හැකිය. මෙම සොයාගැනීම් HSG තාක්ෂණය දියුණු කිරීම සඳහා න්‍යායාත්මක පදනමක් සහ දුම්රිය නඩත්තු පිළිවෙත් වැඩිදියුණු කිරීම සඳහා ප්‍රායෝගික මාර්ගෝපදේශ සපයයි.

රූපය. 1.ඇඹරුම් බර සහ ස්පර්ශ කෝණ සමඟ SRR, COF සහ භ්‍රමණ වේගයෙහි විචලන ප්‍රවණතාවය.

රූපය. 2.විවිධ ස්පර්ශ කෝණ සහ ඇඹරුම් බර යටතේ ඇඹරුම් කාර්යක්ෂමතාව.

රූපය. 3.විවිධ ස්පර්ශ කෝණ සහ ඇඹරුම් බර යටතේ දුම්රිය නිදර්ශකවල මතුපිට රූප විද්‍යාව.

රූපය. 4.මතුපිට රළුබව සහත්‍රිමාණ රූප විද්‍යාවන්විවිධ ස්පර්ශ කෝණ සහ ඇඹරුම් බර යටතේ දුම්රිය සාම්පල.

රූපය. 5.දුම්රිය නිදර්ශකවල හරස්කඩ දෘශ්‍ය සහ SEM ලෝහ විද්‍යාත්මක රූප.

රූපය. 6.වර්ගය සහ අනුපාතයඇඹරුම් සුන්බුන්විවිධ ස්පර්ශ කෝණ සහ ඇඹරුම් බර යටතේ.

රූපය. 7.විවිධ වර්ගයේ ඇඹරුම් සුන්බුන් සඳහා SEM රූප සහ EDS වර්ණාවලි.

රූපය. 8.HSG මත ස්ලයිඩින්-රෝලිං සංයුක්ත චලිතයේ බලපෑම පිළිබඳ ක්‍රමානුරූප රූප සටහන.

මෙම කාර්යය ට්‍රිබොලොජි ඉන්ටර්නැෂනල් සඟරාවේ වාර්තා කර ඇත.

ආශ්රිත

[1] ෆෑන් W, Wu C, Wu Z, සහ තවත් අය. උල්ෙල්ඛ පටියක් සහිත රේල් ඇඹරීමේදී දත් සහිත ස්පර්ශ රෝදය සහ රේල් අතර ස්ථිතික සම්බන්ධතා යාන්ත්‍රණය[J]. නිෂ්පාදන ක්‍රියාවලි සඟරාව, 2022, 84: 1229-1245.

[2] චෙං ඉසෙඩ්එන්, ෂෝ වයි, ලී පීජේ, සහ තවත් අය. පරිධිය ගතික විද්‍යාව[ජේ] මත පදනම් වූ ඉරිතැලීම් ප්‍රචාරණය සහ රේල් පීලි මතුපිට ඉරිතැලීම් යාන්ත්‍රණය. ටොංජි විශ්ව විද්‍යාලයේ සඟරාව, 2023, 51(6): 912-922.

[3] වැන්ග් ජේඑන්, ගුඕ එක්ස්, ජිං එල්, සහ තවත් අය. අධිවේගී දුම්රියවල රෝද පාගමන ඉරිතැලීමෙන් ඇතිවන රෝද-රේල් බලපෑම් ප්‍රතිචාරයේ සීමිත මූලද්‍රව්‍ය සමාකරණ[J]. පිපිරීම සහ කම්පන තරංග, 2022, 42(4): 045103-1-045103-15.

[4] හුවා ජේ, ලියු ජේ, ලියු එෆ්, සහ තවත් අය. ලේසර් නිවාදැමීමේ ප්‍රතිකාරය මගින් U71MnG දුම්රිය ද්‍රව්‍යවල තීරු WEA ඇඳුම් හානි සහ තෙහෙට්ටුව ඉසීම පිළිබඳ අධ්‍යයනය[J]. ට්‍රිබොලොජි ඉන්ටර්නැෂනල්, 2022, 175: 107811.

[5] බෙනොයිට් ඩී, සලිමා බී, මේරියන් ආර්. පෙරළෙන ස්පර්ශ තෙහෙට්ටුව යටතේ රේල් පීලි මත හිස පරීක්ෂා කිරීමේ ආරම්භය පිළිබඳ බහු පරිමාණ ලක්ෂණ: යාන්ත්‍රික සහ ක්ෂුද්‍ර ව්‍යුහ විශ්ලේෂණය[J]. Wear, 2016, 366: 383-391.

[6] ෂුර් ඊඒ, බෝර්ට්ස් ඒඅයි, බසානෝවා එල්වී, ආදිය. තෙහෙට්ටුව මැක්‍රොලයින් භාවිතා කරමින් රේල් පීලි වල තෙහෙට්ටුව ඉරිතැලීම් වර්ධන වේගය සහ කාලය තීරණය කිරීම[J]. රුසියානු ලෝහ විද්‍යාව (ලෝහ විද්‍යාව), 2020, 2020: 477-482.

[7] අල්-ජුබූරි ඒ, ෂු එච්, ලී එච්, සහ තවත් අය. ස්කොට් දෝෂ සමඟ සම්බන්ධ දුම්රිය අස්ථි බිඳීමේ අසාර්ථකත්වය පිළිබඳ ක්ෂුද්‍ර ව්‍යුහාත්මක විමර්ශනය[J]. ඉංජිනේරු අසාර්ථක විශ්ලේෂණය, 2023, 151: 107411.

[8] මසූඩි නෙජාඩ් ආර්, ෆර්හැන්ග්ඩූස්ට් කේ, ෂරියාටි එම්. රේල් වානේවල ක්ෂුද්‍ර ව්‍යුහාත්මක විශ්ලේෂණය සහ තෙහෙට්ටුව බිඳීමේ හැසිරීම[J]. උසස් ද්‍රව්‍ය හා ව්‍යුහයන්ගේ යාන්ත්‍ර විද්‍යාව, 2020, 27(2): 152-164.

[9] වොන් ඩයස්ට් කේ, පුෂෙල් ඒ. රථවාහන බාධාවකින් තොරව නිතිපතා දුම්රිය ඇඹරීම හරහා අධිවේගී ඇඹරුම්-දුම්රිය ශබ්ද අඩු කිරීම[C]//අන්තර්-ශබ්ද සහ ශබ්ද-කොන් සම්මේලනය සහ සම්මන්ත්‍රණ ක්‍රියාදාමයGW. ශබ්ද පාලන ඉංජිනේරු ආයතනය, 2013, 247(2): 5206-5212.

[10] වොන් ඩයස්ට් කේ, ෆෙරාරොට්ටි ජී, කික් ඩබ්ලිව්, සහ තවත් අය. අධිවේගී ඇඹරුම් වාහනයේ HSG-2 හි ඇඳුම් විශ්ලේෂණය: වලංගුකරණය, අනුකරණය සහ මිනුම් සමඟ සංසන්දනය කිරීම[M]//මාර්ග සහ ධාවන පථවල වාහනවල ගතිකත්වය වෙළුම 2. CRC මුද්‍රණාලය, 2017: 925-930.

[11] වොන් ඩයස්ට් කේ, පුෂෙල් ඒ. රථවාහන බාධාවකින් තොරව නිතිපතා දුම්රිය ඇඹරීම හරහා අධිවේගී ඇඹරුම්-දුම්රිය ශබ්ද අඩු කිරීම[C]//අන්තර්-ශබ්ද සහ ශබ්ද-කොන් සම්මේලනය සහ සම්මන්ත්‍රණ ක්‍රියාදාමයGW. ශබ්ද පාලන ඉංජිනේරු ආයතනය, 2013, 247(2): 5206-5212.

[12] මෙසරයිටිස් එම්, සැන්ටා ජේඑෆ්, මොලිනා එල්එෆ්, සහ තවත් අය. පූර්ණ පරිමාණ රෝද/රේල් රසායනාගාර පරීක්ෂණ වලදී විවිධ දුම්රිය ශ්‍රේණිවල පශ්චාත්-ක්ෂේත්‍ර ඇඹරුම් ඇගයීම[J]. ට්‍රිබොලොජි ඉන්ටර්නැෂනල්, 2023, 177: 107980.

[13] රස්මුසන් සීජේ, ෆෙස්ටර් එස්, ධාර් එස්, සහ තවත් අය. ඇඹරීමේදී ප්‍රේරිත මාර්ටෙන්සයිට් සුදු කැටයම් ස්ථර [J] හි රේල් පීලි මත මතුපිට ඉරිතැලීම් ඇතිවීම. පළඳින්න, 2017, 384: 8-14.