Taşlama Taşı Performans Değerlendirme Yöntemi

Taşlama Taşı Performans Değerlendirme Yöntemi

Taşlama taşı geliştirme sürecinin en önemli yönü, performansının değerlendirilmesi ve doğrulanmasıdır (boyut ve doğruluk, dinamik/statik denge, dönme mukavemeti, yük taşıma kapasitesi, taşlama performansı vb. dahil), böylece formülasyonunun, sürecinin ve yapısının optimize edilmiş tasarımına rehberlik eder. Bu faktörler arasında, taşlama taşının taşlama performansı, operasyonel etkinliğinin somut bir temsili olarak hizmet eder ve araştırmacılardan önemli ilgi görür. Şu anda, taşlama taşı performans doğrulama ekipmanı, taşlama taşı ve ray arasındaki göreceli eylem biçimlerindeki farklılıklara göre altı türe ayrılabilir: 1) geleneksel taşlama makinesi tipi; 2) sabit blok ray tipi; 3) doğrusal ray besleme tipi; 4) dairesel ray yatay döner besleme tipi; 5) yüksek hızlı ray taşlama standı; ve 6) gerçek ray taşlama test hattı.

(1) Geleneksel Taşlama Makinesi Tipi. Uhlmann ve diğerleri [1], Şekil 1'de gösterilen bir yüzey taşlama makinesi kullanarak taşlama parametrelerinin rayların yüzey kalitesi (sertlik, pürüzlülük, beyaz tabaka kalınlığı) üzerindeki etkisini araştırdı. Wu ve diğerleri [2], benzer bir cihaz kullanılarak taşlamadan sonra yivli bir taşlama taşının rayın yüzey kalitesini artırdığını doğruladı. Bu tip taşlama test cihazı, yüksek bir taşlama taşı hat hızı (30-50 m/s'ye kadar) ancak düşük bir besleme hızı (8-16 m/dak) ile karakterize edilir [2]; aynı zamanda, taşlama basıncı ayarlanamaz. Sonuç olarak, bu test cihazı gerçek ray taşlama işlemlerini simüle edemez ve yalnızca taşlama tekerleği davranışını incelemek için bir referans sağlayabilir.

İncir.1Yüzey taşlama makinesi test makinesi[1]

(2) Sabit Blok Ray Tipi. Ray taşlama için taşlama taşlarının saha çalışma moduna dayanarak, çok sayıda bilim insanı motoru taşlama taşına bağladı ve ray iş parçasını taşlamak için taşlama taşının uç yüzünü kullandı. Kanematsu ve arkadaşları [3], Şekil 2'de gösterilen ray taşlama test cihazını kullanarak çeşitli taşlama taşlarının taşlama performansını doğruladı. Gu ve arkadaşları [4], farklı aşındırıcı tane boyutlarına sahip taşlama taşlarının taşlama performansını incelemek için bir sürtünme deneysel test cihazı kullanarak benzer yapıya sahip bir taşlama test cihazını modifiye etti. Bu tip test makinesi, taşlama taşının dönme hızını, taşlama basıncını ve diğer parametreleri daha iyi simüle edebilir ancak taşlama besleme hareketini elde edemez. Yerel bir ray alanının uzun süreli taşlanması, taşlama ısısı nedeniyle arayüz sıcaklığını yükselterek yüksek sıcaklıklarda reçine bağlı taşlama taşlarının performans düşüşüne ve aşındırıcı tutma gücünün azalmasına yol açacaktır. Ek olarak, taşlama ısısının etkisi altında, ray yanmaya eğilimlidir. Bu nedenle, bu tip test makinesinin deneysel süreci, taşlama sıcaklığının deneysel sonuçlara olan müdahalesini tam olarak dikkate almalıdır.

İncir.2Blok Ray Sabit Taşlama Test Cihazı[3]

(3) Doğrusal Ray Besleme Tipi. Gu ve ark.'nın [4] ray taşlama test makinesindeki ray besleme sorununu ele almak için, Zhou Kun [80], Şekil 3'te gösterildiği gibi, 1,6 ila 4,0 km/s arasında tek yönlü, doğrusal ray beslemesini sağlayan çubuk rayları tahrik etmek için bir kremayer ve pinyon kullandı. Deneysel makine ayrıca farklı taşlama parametrelerini (taşlama basıncı [5], besleme hızı [6]) ve taşlama tekerleği sertliğini [7] incelemek için kullanıldı. Huang Guigang [8], Şekil 4'te tasvir edilen dikey bir ray aktif taşlama test cihazı geliştirmek için BM2015 gantry planya makinesinin ana yapısını değiştirdi. Ekipman, 0,3~4,5 km/s simüle edilmiş bir besleme hızıyla yerinde 60 kg/m ölçülü ray kullandı ve ±50° ölçü açısında taşlama elde edebildi. Ekipman, geliştirilen CBN taşlama tekerleğinin taşlama performansını başarıyla doğruladı. Ray aktif taşlama işleminin hızı 3~24 km/saat arasında değişmektedir, ancak bu tip ray taşlama ekipmanlarının simüle ettiği hızlar daha düşük olup, bu da deneysel kapasitesini sınırlamaktadır.

İncir.3Yatay Doğrusal Ray Besleme Taşlama Test Cihazı[5,6,7]

İncir.4Dikey Doğrusal Ray Besleme Taşlama Test Cihazı[8]

(4) Dairesel Ray Yatay Döner Besleme Tipi. Çin Demiryolu Bilimleri Akademisi [9], Nanjing Havacılık ve Uzay Bilimleri Üniversitesi [10,11] ve İsviçre'den Kuffa ve diğerleri [12], Şekil 5'te gösterilen dairesel ray yatay döner besleme test cihazını bildirdiler. Bu test cihazında, raylar bir diske işlenir ve yatay olarak düzenlenir; ray diski, öğütme arabasının besleme hızını simüle etmek için tahrik mekanizmasının etkisi altında yatay olarak dönebilir. Çin Demiryolu Bilimleri Akademisi tarafından tasarlanan ekipman, yaklaşık 1,6 m'lik bir ray diski çapına, 10 mm'lik bir öğütme bandı genişliğine ve 10,8 km/s'lik maksimum öğütme hızına sahiptir [9]. Bu deneysel ekipmanın öğütme etkisine dayanarak, aktif öğütme tekerlekleri için sipariş koşullarının geliştirilmesi için veri desteği sağlar [9,13,14]. Bu tip ekipman, aktif ray öğütme alanında iyi bilinmektedir.

İncir.5Döngüsel Ray Yatay Dönüş Besleme Taşlama Test Cihazı[19]

(5) Yüksek Hızlı Ray Taşlama Test Cihazı. Güneybatı Jiaotong Üniversitesi'ndeki Wang Hengyu'nun ekibi [15,16], Şekil 6'da gösterildiği gibi 60~80 km/saate kadar maksimum taşlama hızını simüle edebilen pasif bir yüksek hızlı ray taşlama test cihazı tasarladı. Ek olarak, Henan Teknoloji Üniversitesi'ndeki Profesör Zou Wenjun'un ekibi [17,18], ray tekerlek diskinin dikey olarak düzenlendiği ve ekipmanın taşlama taşı darbesini ve taşlama basıncını ayarlayabildiği küçük bir yüksek hızlı ray taşlama test cihazı (Şekil 7) tasarladı. Rayın dış çapı 150 mm, taşlama taşının özelliği Φ80×10×10 mm olup, sahada 60~80 km/s taşlama hızlarını ve 1200~3200 N taşlama basınçlarını simüle edebilmektedir. Taşlama taşının taşlama basıncı, 3200 N maksimum taşlama basıncı ile 60~80 km/s maksimum taşlama hızına kadar ayarlanabilir. Bu tip deney makineleri, yüksek hızlı taşlama taşlarının geliştirilmesinde önemli bir yol gösterici rol oynamaktadır.

İncir.6Yüksek hızlı taşlama tezgahı[13]

İncir.7Yüksek hızlı taşlama azaltma test tezgahı[16]

(6) Gerçek Ray Taşlama Test Hattı. Geçtiğimiz on yıl boyunca, Golden Eagle Ağır Sanayi yüksek hızlı ray taşlama arabalarının geliştirilmesi ve yenilikçi tasarımı üzerine çalışmalara başladı ve Hubei Eyaleti, Xiangyang Şehri, Yujiahu'da bir ray taşlama test üssü kurdu. Şekil 8, 60 km/s'yi aşan bir taşlama hızında çalışan, 24 taşlama tekerleği (her tarafta 12) ile donatılabilen yüksek hızlı bir ray taşlama arabasını göstermektedir [15]. Aracın çalışma koşulları ve modları, yüksek hızlı ray taşlamanın çalışma koşulları ve modlarıyla tam olarak uyumlu olabilir ve taşlama taşının kesme performansının doğrulanmasını sağlar. Aynı zamanda, araç birden fazla taşlama taşı ile donatılır ve taşlama taşı üretim sürecinin kararlılığının doğrulanmasını sağlar. Bu nedenle, kapsamlı bir değerlendirme sistemi kurulması koşuluyla, bu taşlama arabası tarafından taşlama tekerleği performansının gelecekteki değerlendirmesi ve doğrulanması yetkili bir rehberlik değerine sahiptir.

İncir.8Test hattı gerçek araba taşlama[13]

• UHLMANN Eckart, LYPOVKA Pavlo,HOCHSCHILD Leif, ve diğerleri. Ray Taşlama İşlemi Parametrelerinin Ray Yüzey Pürüzlülüğü ve Yüzey Katman Sertliği Üzerindeki Etkisi[J]. Wear, 2016, 366-367: 287-293.
• WU Yao, SHEN Mengbo, Qu Meina ve diğerleri. Yivli CBN Taşlama Tekerleği ile Rayların Yüksek Verimli ve Düşük Hasarlı Taşlanmasında Yüzey Katmanı Hasarı Üzerine Deneysel Bir Araştırma[J]. Uluslararası İleri Üretim Teknolojisi Dergisi, 2019, 105(7-8): 2833-2841.
• KANEMATSU Yoshikazu, SATOH Yukio. Taşlama Taşı Tipinin Ray Taşlama Verimliliğine Etkisi[J]. Demiryolu Teknik Araştırma Enstitüsünün Üç Aylık Raporları, 2011, 52(2): 97-102.
• GU Kaikai, LIN Qiang, WANG Wenjian ve diğerleri. Taşlama Taşının Dönme Hızının Ray Malzemesinin Çıkarılma Davranışı Üzerindeki Etkilerinin Analizi[J]. Wear, 2015, 342-343: 52-59.
• ZHOU Kun, DING Haohao, WANG Wenjian ve diğerleri. Taşlama Basıncının Ray Malzemesinin Çıkarma Davranışları Üzerindeki Etkisi[J]. Tribology International, 2019, 134: 417-426.
• 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.
• WANG Ruixiang, ZHOU Kun, YANG Jinyu ve diğerleri. Aşındırıcı Malzemenin ve Taşlama Tekerleğinin Sertliğinin Ray Taşlama Davranışları Üzerindeki Etkileri[J]. Wear, 2020, 454-455: 203332.
• HUNAG Guigang. Ray CBN Taşlama Tekerleği için Yüksek Hızlı Taşlama Test Tezgahının Tasarımı ve Deneysel Çalışması[J]. Üretim Otomasyonu, , 2020, 42(05): 88-91+122.
• JI Yuan. Ray Taşlama için Taşlama Tekerleğinin Değerlendirme Teknolojisinde Sistematik Çalışma[D]. Pekin: Çin Demiryolu Bilimleri Akademisi, 2019.
• WU Hengheng, XIAO Bing, XIAO Haozhong ve diğerleri. Farklı Taşlama Sürelerine Sahip Lehimli Elmas Sacların Aşınma Özellikleri[J]. Wear, 2019, 432-433: 202942.
• WU Hengheng, XIAO Bing, XIAO Haozhong ve diğerleri. Farklı Basınçlar Altında Rayların Kompozit Taşlama Tekerleği İçin Lehimli Elmas Sacın Aşınma Özellikleri Üzerine Bir Çalışma[J]. Wear, 2019, 424-425: 183-192.
• MICHAL Kuffa, DANIEL Ziegler,THOMAS Peter ve diğerleri. Demiryolu Raylarının Akustik Özelliklerini İyileştirmek İçin Yeni Bir Taşlama Stratejisi[J]. Makine Mühendisleri Kurumu Bildirileri, Bölüm F: Demiryolu ve Hızlı Transit Dergisi, 2018, 232(1): 214-221.
• Çin Demiryolları Şirketi. Q/CR 1-2014. Çin Demiryolları Şirketi İşletme Standardı: Ray Taşlama Treni için Taşlama Tekerleğinin Tedarikine İlişkin Teknik Özellikler[S]. Pekin: Çin Demiryolları Yayın Evi Şirketi, LTD, 2014: 1-13.
• 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.
• XU Xiaotang. Yüksek Hızlı Ray Taşlama Mekanizması Üzerine Çalışma[D]. Chengdu: Güneybatı Jiaotong Üniversitesi, 2016.
• 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.
• ZOU Wenjun, LIU Pengzhan, LI Huanfeng ve diğerleri. Pasif Ray Taşlama İçin Bir Test Platformu: Çin, CN 110579244A[P]. 2019-12-17.
• LIU Pengzhan, ZOU Wenjun, PENG Jin ve diğerleri. Kendi Kendine Tasarlanmış Pasif Taşlama Simülatöründe Gerçekleştirilen Malzeme Çıkarma Davranışı Üzerindeki Taşlama Basıncının Etkisine İlişkin Çalışma[J]. Uygulamalı Bilimler, 2021, 11(9): 4128.
• ZHAO Jinbo, XIAO Bin, WU Hengheng ve diğerleri. Kendiliğinden Yağlanan Kompozit Taşlama Tekerleğinin Performans Testinin Geliştirilmesi[J]. Makine, 2019, 48(03): 56-58.