Sfidat e lokalizimit të gurit të bluarjes

Rishikimi i mësipërm i statusit aktual të kërkimit të gurit të grirë nga aspektet e formimit të gurit të grirë (lënda e parë dhe procesi), metodat e vlerësimit të performancës së gurit, djegiet e hekurudhave, etj., përmbledh se projektimi dhe prodhimi i gurit është një multidisiplinor (mekanika, materiale, mekanikë, etj.), shumëfaktoriale (përbërësit, ndërlidhjet, kushtet e punës, ndërfaqet komplekse, etj.). Prandaj, më poshtë është një përmbledhje e vështirësive dhe sfidave me të cilat përballet procesi i kërkimit dhe zhvillimit të gurit të grirë nga tre aspekte: formimi i gurit të grirë, sjellja e ndërfaqes së gurit të grirë/hekurudhave dhe vlerësimi i performancës së gurit të grirë (Figura 1), duke synuar të sigurojë referenca të caktuara për shkencëtarët dhe praktikuesit e lidhur.

(1) Formimi i gurit të mullirit

Performanca e gurit gërryes ndikohet nga formulimi (rrëshirë, mbushës, gërryes, etj.), procesi i formimit (përzierje, shërim, etj.), strukturë (poroziteti dhe madhësia e poreve, përqendrimi i gërryes, etj.) dhe ndërfaqet heterogjene (rrëshirë/gërryes, rrëshirë/mbushës, etj.) forca e lidhjes dhe faktorë të tjerë, siç tregohet në figurë. Aktualisht, mekanizmi heterogjen i lidhjes së ndërfaqes së sistemit gërryes nuk është i qartë; Mbushësi mikro/nano në qëndrueshmërinë e lidhjes, rezistenca ndaj nxehtësisë, rezistenca ndaj konsumit të mekanizmit rregullator duhet të zbulohet; Struktura komplekse guri gërryes i vetive fizike dhe kimike të gurit gërryes, mekanizmi i ndikimit të performancës së performancës së shërbimit nuk është ende i qartë. Vështirësitë e mësipërme shkencore dhe teknike sjellin vështirësi të mëdha në rregullimin e performancës së gurëve bluarëse.

Yuan Yongjie [1] përdori Abaqus dhe Python për të krijuar një model virtual të gurëve të mullirit dhe kreu kërkime të lidhura me gurët e mullirit përmes metodës së llogaritjes së elementeve të fundme, e cila është një frymëzim i rëndësishëm për projektimin e gurëve të mullirit me më shumë variabla dhe procese komplekse. Prandaj, në të ardhmen, ne mund të përdorim elemente të fundme dhe metoda të tjera për të ndërtuar shpejt dhe me efikasitet modelin e gurit të mullirit dhe për të krijuar një spektër më të imët të marrëdhënieve të reagimit sinergjik midis faktorëve të ndryshëm për të udhëhequr projektimin e gurëve të mullirit. Dhe modeli justifikohet nga një sasi e madhe e të dhënave bazë eksperimentale.

(2) Sjellja e ndërfaqes me gur gërryes/shinë

Gjeometria gërryese, orientimi hapësinor ka rastësi, duke rezultuar në dallime të mëdha në këndin e përparmë të procesit të bluarjes gërryese (rrëshqitje, lërim, prerje), dhe kështu roli i secilit gërryes në sjelljen e materialit hekurudhor (forca mekanike, temperatura e bluarjes, etj.) është gjithashtu i rastësishëm, dhe kështu ka dallime në ndikimin e mekanizmit të prishjes së gurit në cilësinë e sipërfaqes. Idealisht: gërryes pas shumë cikleve të gërryerjes - procesi i vetë-mprehjes, i jep lojë të plotë funksionit të tij prerës; veshin lidhje dhe derdhje, në mënyrë që gërryes pasivuar off, bluarje guri vetë-mprehje; por veshja e tepërt e lidhjes, duke rezultuar në derdhje të parakohshme të gërryesit, shkalla e përdorimit të gërryes zvogëlohet, rezistenca ndaj konsumit gërryes të gurit bluar reduktohet, duke shkurtuar jetën e shërbimit. Prandaj, konsumimi dhe vetë-mprehja e gurit të bluarjes duhet të arrijë një gjendje të ekuilibruar, në mënyrë që të bëjë gurin bluarëse edhe performancë të fortë prerjeje dhe jetë të gjatë shërbimi. Në të njëjtën kohë, veshja e gurit të bluarjes ndikon drejtpërdrejt në gjendjen e skajit gërryes dhe këndin e prerjes, gjë që nga ana tjetër ndikon në nxehtësinë e bluarjes së procesit të bluarjes dhe cilësinë e sipërfaqes së hekurudhës. Kështu, mund të shihet se në procesin e bluarjes së hekurudhës, nën bashkimin termo-mekanik të ndërfaqes së gurit bluarës/shinës, heqja e materialit dhe dështimi i gurit bluarje ndikojnë njëra-tjetrën dhe kanë një marrëdhënie të ngushtë, e cila në fund të fundit ndikon në cilësinë e sipërfaqes së hekurudhës pas bluarjes.

Aktualisht, mekanizmi i ndërveprimit ndërmjet heqjes së materialit dhe dështimit të gurit të grirë në procesin e bluarjes së hekurudhës dhe ndikimi i tij në cilësinë e sipërfaqes së hekurudhës janë ende të paqarta, gjë që rrit vështirësinë e projektimit të gurit të grirë, siç tregohet në Fig. 1(b). Prandaj, është e rëndësishme të studiohet mekanizmi i heqjes së materialit gjatë procesit të bluarjes së hekurudhës, mekanizmi i konsumimit të gurit, evolucioni i cilësisë së sipërfaqes së hekurudhës dhe ndërtimi i modelit të marrëdhënieve fizike të strukturës së gurit të grirë - vetitë mekanike të gurit të grirë - performanca e bluarjes - mekanizmi i dështimit të gurit të grirë - cilësia e sipërfaqes së hekurudhës, e cila është me vlerë të madhe për projektimin dhe prodhimin e gurit të grirë.

(3) Vlerësimi i performancës së gurit të bluarjes

Vlerësimi shkencor dhe gjithëpërfshirës i performancës së gurit bluarëse (veçanërisht kapaciteti bluar), formula e gurit bluarje, dizajni i procesit ofron një referencë të rëndësishme. Aktualisht, ekzistojnë metoda të ndryshme për vlerësimin e performancës së grurit, dhe ka mungesë të standardeve uniforme të vlerësimit për performancën e gurit të grirë, gjë që e bën të vështirë ndarjen e rezultateve të kërkimit në lidhje me gurin e grirë, siç tregohet në Fig. 1(c). Ndërkohë, aktualisht, shumë studiues kryejnë kërkime të ngjashme duke përgatitur gurë mulliri me madhësi të plotë, të cilët kanë një madhësi të madhe, e cila nuk është e favorshme për karakterizimin dhe analizën e mëvonshme makro/mikro, dhe nuk mund të marrin të dhëna eksperimentale më të imta, duke rezultuar në rezultatet eksperimentale të gurëve të mullirit me udhëzime të kufizuara për rregullimin e gurëve të mullirit, gjë që zvogëlon efikasitetin e kërkimit dhe zhvillimin e gurëve. dhe rezulton në humbje të energjisë dhe lëndëve të para. Prandaj, një rrugë teknologjike vlerësimi shumëdimensionale mund të miratohet për të projektuar shkencërisht pajisjet e vlerësimit të gurëve bluarëse dhe për të ndërtuar udhëzimet e vlerësimit për performancën e gurëve bluarëse në dimensione të ndryshme, në mënyrë që të vendoset baza për promovimin e gurëve bluarëse në linjat e transportit hekurudhor.

Fig.1 Problemet kryesore për zhvillimin e GS

(a) Formimi i gurit të bluar [2,3,1]; (b) Marrëdhëniet ndërmjet mekanizmave të heqjes së materialit, mekanizmave të veshjes së gurit të bluarjes dhe cilësisë së sipërfaqes së hekurudhës [4,5,6,7,8]; (c) Metodat e Vlerësimit të Performancës Grindstone [9,2,10].

[1] YUAN Yongjie. Mekanizmat rregullues të performancës së gurit bluarëse hekurudhore me strukturë pore[J]. Chengdu: Universiteti Jugperëndimor Jiaotong, 2021.

[2] ZHANG Wulin. Studim mbi Mekanizmat Rregullatorë të Performancës së Gurit bluarëse të hekurudhës me shpejtësi të lartë nëpërmjet Lëndë gërryese korundi[D]. Chengdu: Universiteti Jugperëndimor Jiaotong, 2021.

[3] ZHANG Pengfei, ZHANG Wulin, YUAN Yongjie, etj. Hetimi i efektit të bluarjes-nxehtësisë në mekanizmin e heqjes së materialit të bluarjes hekurudhore[J]. Tribology International, 2020, 147:105942.

[4] JI Yuan, TIAN Changhai, PEI Dingfeng. Analiza krahasuese e standardeve kineze të rrotave bluarëse hekurudhore dhe standardeve ndërkombëtare të huaja[J]. Kontrolli i cilësisë së hekurudhave, 2018, 46(9): 5-8.

[5] ZHOU Kun, DING Haohao, WANG Wenjian, etj. Ndikimi i presionit të bluarjes në sjelljet e heqjes së materialit hekurudhor[J]. Tribology International, 2019, 134: 417-426.

[6] ZHOU Kun, DING Haohao, WANG Ruixiang, etj. Hetim eksperimental mbi mekanizmin e heqjes së materialit gjatë bluarjes së hekurudhës me shpejtësi të ndryshme përpara[J]. Tribology International, 2020, 143: 106040.

[7] ZHANG Wulin, ZHANG Pengfei, ZHANG Jun, etj. Hetimi i efektit të madhësisë së grilave gërryese në sjelljet e bluarjes së hekurudhave[J]. Journal of Manufacturing Processes, 2020, 53: 388-395.

[8] JOACHIM Mayer, ROBERT Engelhorn, ROSEMARIE Rot, etj. Karakteristikat e konsumit të Lëndë gërryese të Korundit Sol-gel të përforcuar në fazën e dytë[J]. Acta Materialia, 2006, 54(13): 3605-3615.

[9] XU Xiaotang. Studim mbi mekanizmin e bluarjes së hekurudhave me shpejtësi të lartë[D]. Chengdu: Universiteti Jugperëndimor Jiaotong, 2016.

[10] XU Xiaotang, WANG Hengyu, WU Lei, etj. Një studim eksperimental mbi bluarjen e hekurudhave me shpejtësi të lartë në kushte të lagështa[J]. Inxhinieria e Lubrifikimit, 2016, 41(11): 41-44.