Taşlama taşı lokalizasyonunun zorlukları

Yukarıdaki, bileme taşının kalıplama (hammadde ve işlem), bileme taşı performans değerlendirme yöntemleri, ray yanıkları vb. açılardan mevcut araştırma durumunun incelemesi, bileme taşının tasarımı ve imalatının çok disiplinli (mekanik, malzemeler, mekanik vb.), çok faktörlü (bileşenler, işlemler, arayüzler, çalışma koşulları vb.) ve karmaşık teknik zorlukların etkileşimi olduğunu özetlemektedir. Bu nedenle, aşağıda, bileme taşının araştırma ve geliştirme sürecinde karşılaşılan zorlukların ve zorlukların üç açıdan özeti verilmektedir: bileme taşı kalıplama, bileme taşı/ray arayüz davranışı ve bileme taşı performans değerlendirmesi (Şekil 1), ilgili bilim insanları ve uygulayıcılar için belirli referanslar sağlamayı amaçlamaktadır.

(1) Değirmen Taşı Kalıplama

Bileme taşının performansı formülasyondan (reçine, dolgu maddesi, aşındırıcı vb.), kalıplama işleminden (karıştırma, kürleme vb.), yapıdan (gözeneklilik ve gözenek boyutu, aşındırıcı konsantrasyonu vb.) ve heterojen arayüzlerden (reçine/aşındırıcı, reçine/dolgu maddesi vb.), bağlanma mukavemetinden ve diğer faktörlerden etkilenir, Şekil 1 (a)'da gösterilmiştir. Şu anda, aşındırıcı sistemin heterojen arayüz bağlanma mekanizması net değildir; mikro/nano dolgu maddesinin bağ tokluğu, ısı direnci, aşınma direnci üzerindeki düzenleyici mekanizmanın ortaya çıkarılması gerekir; aşındırıcı taşın fiziksel ve kimyasal özelliklerinin karmaşık aşındırıcı taş yapısı, hizmet performansının performansının etki mekanizması henüz net değildir. Yukarıdaki bilimsel ve teknik zorluklar, öğütme taşlarının performansının düzenlenmesinde büyük zorluklara yol açmaktadır.

Yuan Yongjie [1] sanal bir değirmen taşı modeli oluşturmak için Abaqus ve Python'u kullandı ve daha fazla değişken ve karmaşık süreçlere sahip değirmen taşlarının tasarımı için önemli bir ilham kaynağı olan sonlu eleman hesaplama yöntemi aracılığıyla değirmen taşıyla ilgili araştırmalar yürüttü. Bu nedenle, gelecekte değirmen taşı modelini hızlı ve verimli bir şekilde oluşturmak ve değirmen taşlarının tasarımına rehberlik etmek için çeşitli faktörler arasında daha ince bir sinerjik tepki ilişkisi spektrumu oluşturmak için sonlu eleman ve diğer yöntemleri kullanabiliriz. Ve model, büyük miktarda temel deneysel veriyle haklı çıkarılmıştır.

(2) Aşındırıcı taş/ray arayüzü davranışı

Aşındırıcı geometri, mekansal yönelim rastgeleliğe sahiptir, bu da aşındırıcı taşlama (kaydırma, sürme, kesme) işleminin ön açısında büyük farklılıklara neden olur ve böylece her aşındırıcının ray malzemesi davranışı (mekanik kuvvet, taşlama sıcaklığı vb.) üzerindeki rolü de rastgeledir ve bu nedenle taşın arıza mekanizmasında, rayın yüzey kalitesinin etkisinde farklılıklar vardır. İdeal olarak: aşındırıcı, birçok aşınma döngüsünden sonra - kendi kendini keskinleştirme işlemi, kesme işlevini tam olarak yerine getirir; bağ aşınması ve dökülmesi, böylece pasifleştirilmiş aşındırıcı kapanır, taşlama taşı kendi kendini keskinleştirir; ancak bağın aşırı aşınması, aşındırıcının erken dökülmesine neden olur, aşındırıcı kullanım oranı azalır, taşlama taşının aşındırıcı aşınma direnci azalır ve hizmet ömrü kısalır. Bu nedenle, taşlama taşının hem güçlü kesme performansı hem de uzun hizmet ömrü sağlamak için taşlama taşının aşınması ve kendi kendini keskinleştirmesi dengeli bir duruma ulaşmalıdır. Aynı zamanda, taşlama taşının aşınması aşındırıcı kenar durumunu ve kesme açısını doğrudan etkiler, bu da taşlama işlemi taşlama ısısını ve ray yüzey kalitesini etkiler. Böylece, ray taşlama işleminde, taşlama taşı/ray arayüzünün termal-mekanik bağlantısı altında, malzeme çıkarılması ve taşlama taşının arızalanmasının birbirini etkilediği ve yakın bir ilişkiye sahip olduğu görülebilir, bu da nihayetinde taşlamadan sonra rayın yüzey kalitesini etkiler.

Şu anda, ray taşlama işleminde malzeme çıkarılması ve bileme taşı arızası arasındaki etkileşim mekanizması ve rayın yüzey kalitesi üzerindeki etkisi hala belirsizdir, bu da Şekil 1(b)'de gösterildiği gibi bileme taşının tasarım zorluğunu artırmaktadır. Bu nedenle, ray taşlama işlemi sırasında malzeme çıkarılması mekanizmasını, bileme taşının aşınma mekanizmasını, ray yüzey kalitesinin evrimini incelemek ve bileme taşı yapısı - bileme taşının mekanik özellikleri - bileme performansı - bileme taşının arıza mekanizması - rayın yüzey kalitesi arasındaki fiziksel ilişki modelini oluşturmak önemlidir, bu da bileme taşının tasarımı ve üretimi için büyük değer taşımaktadır.

(3) Taşlama taşı performansının değerlendirilmesi

Öğütme taşı performansının (özellikle öğütme kapasitesi), öğütme taşı formülünün, proses tasarımının bilimsel ve kapsamlı değerlendirmesi önemli bir referans sağlar. Şu anda, bileme taşının performansını değerlendirmek için çeşitli yöntemler vardır ve bileme taşının performansı için tek tip değerlendirme standartlarının eksikliği vardır, bu da Şekil 1(c)'de gösterildiği gibi bileme taşıyla ilgili araştırma sonuçlarının paylaşılmasını zorlaştırır. Bu arada, şu anda, birçok araştırmacı, daha sonraki makro/mikro karakterizasyon ve analize elverişli olmayan, büyük boyutlu tam boyutlu değirmen taşları hazırlayarak ilgili araştırmaları yürütmektedir ve daha ayrıntılı deneysel veriler elde edememektedir, bu da değirmen taşlarının performansının düzenlenmesi konusunda sınırlı rehberlik sağlayan değirmen taşlarının deneysel sonuçlarıyla sonuçlanmakta, bu da değirmen taşlarının araştırma ve geliştirme verimliliğini düşürmekte, araştırma maliyetini artırmakta ve enerji ve hammadde israfına neden olmaktadır. Bu nedenle, öğütme taşı değerlendirme ekipmanlarının bilimsel olarak tasarlanması ve çeşitli boyutlardaki öğütme taşlarının performansına yönelik değerlendirme kılavuzlarının oluşturulması için çok boyutlu bir değerlendirme teknolojisi yolu benimsenebilir, böylece raylı ulaşım hatlarında öğütme taşlarının tanıtımı için temel oluşturulabilir.

İncir.1 GS'nin geliştirilmesindeki temel sorunlar

(a) Taşlama Taşı Oluşumu [2,3,1]; (b) Malzeme Çıkarma Mekanizmaları, Taşlama Taşı Aşınma Mekanizmaları ve Ray Yüzey Kalitesi Arasındaki İlişkiler [4,5,6,7,8]; (c) Taşlama Taşı Performans Değerlendirme Yöntemleri [9,2,10].

[1] YUAN Yongjie. Gözenek Yapılı Ray Taşlama Taşının Performans Düzenleme Mekanizmaları[J]. Chengdu: Güneybatı Jiaotong Üniversitesi, 2021.

[2] ZHANG Wulin. Korindon Aşındırıcılar ile Yüksek Hızlı Ray Taşlama Taşının Performans Düzenleme Mekanizmaları Üzerine Bir Çalışma[D]. Chengdu: Güneybatı Jiaotong Üniversitesi, 2021.

[3] ZHANG Pengfei, ZHANG Wulin, YUAN Yongjie ve diğerleri. Ray Taşlama Malzeme Çıkarma Mekanizması Üzerindeki Taşlama Isının Etkisinin Araştırılması[J]. Tribology International, 2020, 147:105942.

[4] JI Yuan, TIAN Changhai, PEI Dingfeng. Çin Ray Taşlama Tekerleği Standartları ve Yabancı Uluslararası Standartların Karşılaştırmalı Analizi[J]. Demiryolu Kalite Kontrolü, 2018, 46(9): 5-8.

[5] ZHOU Kun, DING Haohao, WANG Wenjian ve diğerleri. Taşlama Basıncının Ray Malzemesinin Çıkarma Davranışları Üzerindeki Etkisi[J]. Tribology International, 2019, 134: 417-426.

[6] ZHOU Kun, DING Haohao, WANG Ruixiang ve diğerleri. Farklı İleri Hızlarda Ray Taşlama Sırasında Malzeme Çıkarma Mekanizması Üzerine Deneysel Araştırma[J]. Tribology International, 2020, 143: 106040.

[7] ZHANG Wulin, ZHANG Pengfei, ZHANG Jun ve diğerleri. Aşındırıcı Kum Boyutunun Ray Taşlama Davranışları Üzerindeki Etkisinin Araştırılması[J]. Üretim Prosesleri Dergisi, 2020, 53: 388-395.

[8] JOACHIM Mayer, ROBERT Engelhorn, ROSEMARIE Rot, ve diğerleri. İkinci faz takviyeli Sol-jel Korindon Aşındırıcıların Aşınma Özellikleri[J]. Acta Materialia, 2006, 54(13): 3605-3615.

[9] XU Xiaotang. Yüksek Hızlı Ray Taşlama Mekanizması Üzerine Çalışma[D]. Chengdu: Güneybatı Jiaotong Üniversitesi, 2016.

[10] XU Xiaotang, WANG Hengyu, WU Lei ve diğerleri. Islak Koşullarda Yüksek Hızlı Ray Taşlama Üzerine Deneysel Bir Çalışma[J]. Yağlama Mühendisliği, 2016, 41(11): 41-44.