310 Poslamaýan polatdan ýasalan turba himiki komponenti, Nebit gaty polat simdäki ýerüsti kemçilikleriň awtoulag dwigatellerinde klapan çeşmeleriniň ýadawlyk durmuşyna täsiri.

Nature.com-a gireniňiz üçin sag boluň.Çäkli CSS goldawy bilen brauzer wersiýasyny ulanýarsyňyz.Iň oňat tejribe üçin täzelenen brauzeri ulanmagy maslahat berýäris (ýa-da Internet Explorer-de Gabat geliş tertibini öçüriň).Mundan başga-da, dowamly goldawy üpjün etmek üçin sahypany stil we JavaScript-de görkezýäris.
Slaýdda üç makalany görkezýän slaýderler.Slaýdlardan geçmek üçin yzky we indiki düwmeleri ýa-da her slaýddan geçmek üçin ahyrynda slaýd gözegçilik düwmelerini ulanyň.

Poslamaýan polat 310 örtülen turbalar / örtülen turbalarHimiki düzümiwe kompozisiýa

Aşakdaky tablisada 310S poslamaýan poladyň himiki düzümi görkezilýär.

10 * 1mm 9,25 * 1,24 mm 310 Poslamaýan polat kapilýar örtükli turba üpjün edijileri

Fiziki aýratynlyklar

310S poslamaýan poladyň fiziki aýratynlyklary aşakdaky tablisada görkezilýär.

Mehaniki aýratynlyklary

Aşakdaky tablisada 310S poslamaýan poladyň mehaniki aýratynlyklary görkezilýär.

Malylylyk aýratynlyklary

310S poslamaýan poladyň ýylylyk aýratynlyklary aşakdaky tablisada berilýär.

Beýleki bellikler

310S poslamaýan polatdan deň bolan beýleki bellikler aşakdaky tablisada görkezilýär.

Bu gözlegiň maksady, diametri 2,5 mm çuňlugy bolan 2300 MPa derejeli (OT sim) ýagy gatylaşdyrylan simde mikrodefektleri ulananyňyzda awtoulag dwigateliniň klapan çeşmesiniň ýadawlyk ömrüne baha bermekdir.Ilki bilen, klapan çeşmesini öndürilende OT siminiň üstki kemçilikleriniň deformasiýasy, subimulýasiýa usullaryny ulanyp, çäkli element seljermesi arkaly alyndy we taýýar baharyň galyndy stresleri ölçeldi we bahar stres derňew modeline ulanyldy.Ikinjiden, klapan çeşmesiniň güýjüni derňäň, galyndy stresini barlaň we ulanylýan stres derejesini ýerüsti kemçilikler bilen deňeşdiriň.Üçünjiden, mikrodefektleriň baharyň ýadawlyk ömrüne täsiri, OT siminiň aýlanmagy wagtynda flexural ýadawlyk synagyndan alnan SN egrilerine bahar güýji analizinden alnan ýerüsti kemçiliklere edilýän stres ulanmak arkaly baha berildi.40 µm kemçilik çuňlugy, ýadawlyk ömrüne zyýan bermezden ýerüsti kemçilikleri dolandyrmak üçin häzirki standartdyr.
Awtoulag pudagy, awtoulaglaryň ýangyç tygşytlylygyny ýokarlandyrmak üçin ýeňil awtoulag komponentlerine uly isleg bildirýär.Şeýlelik bilen, soňky ýyllarda ösen ýokary güýçli poladyň (AHSS) ulanylyşy artýar.Awtoulag dwigateli klapan çeşmeleri, esasan, ýylylyga çydamly, aşaga çydamly we egrem-bugram ýagy gaty däl polat simlerden (OT simleri) durýar.
Highokary dartyş güýji (1900–2100 MPa) sebäpli häzirki wagtda ulanylýan OT simleri hereketlendirijiniň klapan çeşmeleriniň göwrümini we massasyny azaltmaga, töweregindäki bölekler bilen sürtülmäni azaltmak arkaly ýangyç tygşytlylygyny ýokarlandyrmaga mümkinçilik berýär1.Bu artykmaçlyklar sebäpli ýokary woltly sim çybygynyň ulanylyşy çalt artýar we 2300MPa synpyndaky aşa ýokary güýçli sim çybyklary birin-birin peýda bolýar.Awtoulag dwigatellerindäki klapan çeşmeleri, ýokary tigirli ýükleriň aşagynda işleýändigi üçin uzak ömri talap edýär.Bu talaby kanagatlandyrmak üçin öndürijiler, adatça, klapan çeşmeleri dizaýn edilende ýadawlyk ömrüni 5.5 × 107 siklden uly hasaplaýarlar we ýadawlygyň ömrüni gowulandyrmak üçin atylan gabyk we ýylylygy gysmak prosesi arkaly galyndy stresini klapan çeşmesiniň ýüzüne ulanýarlar2.
Adaty iş şertlerinde ulaglarda dik çeşmeleriň ýadawlyk ömri barada birnäçe gözleg geçirildi.Gzal we başgalar.Statiki ýüküň aşagynda kiçi gelix burçlary bolan elliptik dik çeşmeleriň analitiki, eksperimental we çäkli elementi (FE) analizleri görkezilýär.Bu gözleg, aspekt gatnaşygy we berklik indeksine garşy iň ýokary gyrkym stresiniň ýerleşişi üçin aç-açan we ýönekeý aňlatma berýär, şeýle hem amaly dizaýnlarda möhüm parametr bolan iň ýokary gyrkym stresine analitiki düşünje berýär3.Çopan we ş.m.Işlemezliginden soň hususy awtoulagdan çykarylan dik çeşmäniň ýok edilmegini we ýadawlygyny seljermegiň netijeleri beýan edilýär.Synag usullaryny ulanyp, döwülen çeşme gözden geçirildi we netijeler munuň poslama ýadawlygynyň mysalydygyny görkezýär4.deşik we ş.m. Awtoulag dik çeşmeleriniň ýadawlyk ömrüni bahalandyrmak üçin birnäçe çyzykly regressiýa bahar durmuşy modelleri işlenip düzüldi.Putra we başgalar.Surfaceoluň üstündäki deňsizlik sebäpli, awtoulagyň dik çeşmesiniň hyzmat möhleti kesgitlenýär.Şeýle-de bolsa, önümçilik döwründe ýüze çykýan ýerüsti kemçilikleriň awtoulag rulon çeşmeleriniň ömrüne nähili täsir edýändigi barada az gözleg geçirildi.
Önümçilik döwründe ýüze çykýan ýerüsti kemçilikler, klapan çeşmelerinde ýerli stres konsentrasiýasyna sebäp bolup biler, bu bolsa ýadawlyk ömrüni ep-esli azaldar.Klapan çeşmeleriniň üstki kemçilikleri, ulanylýan çig malyň ýerüsti kemçilikleri, gurallardaky kemçilikler, sowuk aýlaw wagtynda gödek işlemek ýaly dürli faktorlar sebäpli ýüze çykýar.Çig malyň üstki kemçilikleri, gyzgyn togalanmak we köp çyzgyly çyzgylar sebäpli dik V görnüşinde, emele getiriji guralyň we seresapsyz işlemegiň netijesinde ýüze çykan kemçilikler, ýumşak eňňitler bilen U şekilli8,9,10,11.V şekilli kemçilikler, U şekilli kemçiliklerden has ýokary stres konsentrasiýasyna sebäp bolýar, şonuň üçin başlangyç materialda kemçilikleri dolandyrmagyň berk ölçegleri ulanylýar.
OT simleri üçin häzirki ýerüsti kemçilikleri dolandyrmak ülňülerine ASTM A877 / A877M-10, DIN EN 10270-2, JIS G 3561 we KS D 3580. DIN EN 10270-2 sim diametrlerinde ýerüsti kemçiligiň çuňlugyny 0,5– 10 mm simiň diametriniň 0,5-1% -inden azdyr.Mundan başga-da, JIS G 3561 we KS D 3580, diametri 0,5–8 mm bolan sim çybygynyň üstündäki kemçilikleriň çuňlugynyň sim diametriniň 0,5% -den az bolmagyny talap edýär.ASTM A877 / A877M-10-da öndüriji we alyjy ýerüsti kemçilikleriň rugsat berilýän çuňlugy barada ylalaşmalydyrlar.Simiň üstündäki kemçiligiň çuňlugyny ölçemek üçin sim adatça gidroklor kislotasy bilen örtülýär we kemçiligiň çuňlugy mikrometr bilen ölçenilýär.Şeýle-de bolsa, bu usul soňky önümiň ähli ýüzünde däl-de, diňe käbir ýerlerde kemçilikleri ölçäp bilýär.Şonuň üçin öndürijiler yzygiderli öndürilen simdäki ýerüsti kemçilikleri ölçemek üçin sim çyzmak prosesinde eddy tok synagyny ulanýarlar;bu synaglar ýerüsti kemçilikleriň çuňlugyny 40 µm çenli ölçäp biler.Işlenip düzülýän 2300MPa derejeli polat sim, bar bolan 1900-2200MPa derejeli polat simden has ýokary dartyş güýjüne we pes uzalmagyna eýe, şonuň üçin klapan baharynyň ýadawlygy ýerüsti kemçiliklere gaty duýgur hasaplanýar.Şonuň üçin polat sim derejesi 1900-2200 MPa üçin 2300 MPa polat sim derejesine ýerüsti kemçilikleriň çuňlugyna gözegçilik etmek üçin bar bolan standartlary ulanmagyň howpsuzlygyny barlamaly.
Bu gözlegiň maksady, 2300 MPa derejeli OT simine (diametri: 2,5 mm) ulanylanda, iň soňky kemçilik çuňlugy (ýagny 40 µm) ulanylanda awtoulag dwigateli klapan çeşmesiniň ýadawlyk ömrüne baha bermekdir. çuňlugy.Bu gözlegiň goşandy we usulyýeti aşakdakylar.
OT simindäki başlangyç kemçilik hökmünde, ýadawlygyň ömrüne çynlakaý täsir edýän V şekilli kemçilik, sim okuna görä ters tarapa ulanyldy.Çuňlugynyň (h), ininiň (w) we uzynlygynyň (l) täsirini görmek üçin ýerüsti kemçiligiň ölçegleriniň (α) we uzynlygynyň (β) gatnaşygyna serediň.Faceerüsti kemçilikler, ilki şowsuzlyk ýüze çykýan baharyň içinde ýüze çykýar.
Sowuk sargy wagtynda OT simindäki başlangyç kemçilikleriň deformasiýasyny çaklamak üçin, seljeriş wagtyny we ýerüsti kemçilikleriň ululygyny göz öňünde tutýan sub-simulýasiýa usuly ulanyldy, sebäbi kemçilikler OT simleri bilen deňeşdirilende gaty az.global model.
Iki basgançakly atyşdan soň ýazda galyndy gysyjy stresler ahyrky element usuly bilen hasaplanylandan soň, netijeler analitiki modeli tassyklamak üçin atylan gabykdan soň ölçegler bilen deňeşdirildi.Mundan başga-da, ähli önümçilik proseslerinden klapan çeşmelerindäki galyndy stresler ölçeldi we ýaz güýjüniň derňewine ulanyldy.
Surfaceerüsti kemçiliklerdäki stresler, sowuk aýlanyş wagtynda kemçiligiň deformasiýasyny we taýýar ýazda galyndy gysyş stresini göz öňünde tutup, baharyň güýjüni seljermek arkaly çak edilýär.
Aýlanma egilmek ýadawlygy synagy, klapan çeşmesi bilen birmeňzeş materialdan ýasalan OT simini ulanyp geçirildi.Örtülen klapan çeşmeleriniň galyndy stresini we ýerüsti çişlik aýratynlyklaryny OT çyzyklary bilen baglanyşdyrmak üçin, SN egrileri iki basgançakly atyş we burulmagy öňünden taýýarlamak prosesi hökmünde ulanylandan soň egilmek ýadawlyk synaglaryny aýlamak arkaly alyndy.
Springaz güýji derňewiniň netijeleri, Goodman deňlemesine we SN egrisine, baharyň ýadawlygynyň ömrüni çaklamak üçin ulanylýar we ýerüsti kemçilik çuňlugynyň ýadawlyk durmuşyna edýän täsiri hem bahalandyrylýar.
Bu gözlegde, awtoulag dwigateli klapan çeşmesiniň ýadawlyk ömrüni bahalandyrmak üçin diametri 2,5 mm bolan 2300 MPa OT derejeli sim ulanyldy.Ilki bilen, süýümli döwük modelini almak üçin simiň dartyş synagy geçirildi.
OT siminiň mehaniki aýratynlyklary, sowuk aýlaw prosesiniň we ýaz güýjüniň çäkli element seljermesinden ozal dartyş synaglaryndan alyndy.Materialyň stres-dartyş egri, injirde görkezilişi ýaly 0,001 s-1 dartyş derejesinde dartyş synaglarynyň netijelerini ulanmak arkaly kesgitlenildi.1. SWONB-V sim ulanylýar we öndürijilik güýji, dartyş güýji, elastik modul we Poisson gatnaşygy degişlilikde 2001.2MPa, 2316MPa, 206GPa we 0,3.Stresiň akym ştamyna baglylygy aşakdaky ýaly alynýar:
Tüwi.2 süýümli döwük prosesini görkezýär.Material deformasiýa wagtynda elastoplastiki deformasiýany başdan geçirýär we materialdaky stres dartyş güýjüne ýetende material daralýar.Netijede, materialyň içindäki boşluklaryň döremegi, ösmegi we birleşmegi materialyň ýok edilmegine getirýär.
Süýümli döwük modeli, stresiň täsirini göz öňünde tutýan stres üýtgedilen kritiki deformasiýa modelini ulanýar, boýnundan soňky döwük bolsa zeper ýygnamak usulyny ulanýar.Bu ýerde zyýanyň başlangyjy dartyş, stres triaxiality we dartyş derejesi hökmünde aňladylýar.Stres triaxiality, materialyň deformasiýasy netijesinde ýüze çykýan gidrostatiki stresiň täsirli stres bilen boýnuň emele gelmegine çenli bölünen ortaça baha hökmünde kesgitlenýär.Zyýanlary ýygnamak usulynda, zyýan gymmaty 1-e ýetende weýrançylyk ýüze çykýar we zyýanyň bahasyna ýetmek üçin zerur energiýa ýok ediş energiýasy (Gf) hökmünde kesgitlenýär.Döwük energiýasy, boýnundan döwülýän wagta çenli materialyň hakyky stres-süýşme egrisiniň sebitine gabat gelýär.
Adaty polat ýagdaýynda, 3-nji suratda görkezilişi ýaly, stres re modeimine, süýümli döwüklere, gyrkym döwülmegine ýa-da garyşyk re modeimiň döwülmegi süýüm we gyrkma döwülmegi sebäpli ýüze çykýar. döwük nagşy.
Plastiki näsazlyk, 1/3 (I zona) -dan gowrak stres triaxiallygyna laýyk gelýän sebitde ýüze çykýar we döwük süzgüçleri we stres triaxiallygy ýerüsti kemçilikleri we kesikleri bolan nusgalarda dartyş synaglaryndan çykarylyp bilner.0 ~ 1/3 (II zona) stresiň üçburçlugyna gabat gelýän sebitde süýümli döwükleriň we gyrkylmalaryň utgaşmasy ýüze çykýar (ýagny burulma synagy arkaly. -1 / 3-den 0-a çenli stres triaxiality bilen baglanyşykly sebitde) (III), gysylma sebäpli dörän gyrkymyň näsazlygy, döwük süzgüçleri we stres triaxiallygy synag synaglary arkaly alynyp bilner.
Dwigatel klapan çeşmelerini öndürmekde ulanylýan OT simleri üçin önümçilik döwründe we ulanyş şertlerinde dürli ýükleme şertleri sebäpli dörän döwükleri göz öňünde tutmaly.Şonuň üçin şowsuzlyk dartyş kriteriýasyny ulanmak üçin dartyş we burulma synaglary geçirildi, stres triaxializminiň her stres re modeimine täsiri göz öňünde tutuldy we stres triaxiality üýtgemegini kesgitlemek üçin uly ştamlarda elastoplastiki çäkli element derňewi geçirildi.Nusga gaýtadan işlemegiň çäklendirilmegi sebäpli gysyş tertibi hasap edilmedi, ýagny OT siminiň diametri bary-ýogy 2,5 mm.1-nji tablisada dartyş we burulmak üçin synag şertleri, şeýle hem çäkli element seljermesi arkaly alnan stres triaxiality we döwük ştamlary görkezilýär.
Stres astyndaky adaty triaksial polatlaryň döwülmegi aşakdaky deňlemäni ulanyp çaklap bolar.
bu ýerde C1: \ ({\ overline {{\ varepsilon} _ {0}}} ^ {pl} \) arassa kesilen (η = 0) we C2: \ ({\ overline {{\ varepsilon} _ {0}} } ^ {pl} \) Uniaxial dartyş (η = η0 = 1/3).
Her stres re modeimi üçin ugur çyzyklary, C1 we C2 döwük ştamm bahalaryny deňlemede ulanmak arkaly alynýar.(2);C1 we C2, ýerüsti kemçiliksiz nusgalarda dartyş we burulma synaglaryndan alynýar.4-nji suratda synaglardan alnan stres triaxiality we döwük ştammy we deňleme bilen çaklanylýan ugur çyzyklary görkezilýär.(2) Synagdan alnan tendensiýa we stres triaxiality bilen döwük ştammynyň arasyndaky baglanyşyk şuňa meňzeş tendensiýany görkezýär.Üýtgeýän çyzyklaryň ulanylmagyndan alnan her bir stres re modeimi üçin döwük süzgüçleri we stres triaxiallygy süýümli döwülmegiň ölçegleri hökmünde ulanyldy.
Arakesme energiýasy, boýnuňyzdan soň döwülmegiň wagtyny kesgitlemek üçin maddy eýeçilik hökmünde ulanylýar we dartyş synaglaryndan alyp bolýar.Döwük energiýasy materialyň üstündäki çatryklaryň barlygyna ýa-da ýoklugyna baglydyr, sebäbi döwülmegiň wagty ýerli stresleriň konsentrasiýasyna baglydyr.5a-c suratlarda, ýerüsti kemçiliksiz nusgalaryň döwülme energiýalary we dartyş synaglaryndan we çäkli element seljermesinden R0.4 ýa-da R0.8 kysymly nusgalar görkezilýär.Döwük energiýasy, boýnundan döwülýän wagta çenli hakyky stres-süýşme egrisiniň meýdanyna laýyk gelýär.
Surfaceerüsti kemçilikleri bolan OT siminiň döwük energiýasy, 5d-nji suratda görkezilişi ýaly 40 mk-dan uly kemçilikli OT siminde dartyş synaglaryny geçirmek arkaly çak edilýärdi.Dartyş synaglarynda kemçilikli on sany nusga ulanyldy we ortaça döwük energiýasy 29,12 mJ / mm2 diýlip kesgitlenildi.
Standartlaşdyrylan ýerüsti kemçilik, awtoulag klapan çeşmelerini öndürmekde ulanylýan OT siminiň ýerüsti kemçilik geometriýasyna garamazdan, kemçiligiň çuňlugynyň klapan pru .ina siminiň diametri bilen gatnaşygy hökmünde kesgitlenýär.OT sim kemçilikleri ugrukdyryş, geometriýa we uzynlyk boýunça toparlara bölünip bilner.Şol bir kemçilik çuňlugy bilen hem, ýazda ýerüsti kemçilikde hereket edýän stres derejesi kemçiligiň geometriýasyna we ugruna baglylykda üýtgeýär, şonuň üçin kemçiligiň geometriýasy we ugry ýadawlygyň güýjüne täsir edip biler.Şonuň üçin ýerüsti kemçilikleri dolandyrmak üçin berk ölçegleri ulanmak üçin baharyň ýadawlyk ömrüne iň uly täsir edýän kemçilikleriň geometriýasyny we ugruny göz öňünde tutmaly.OT siminiň inçe däne gurluşy sebäpli, ýadawlyk ömri kesilmegine gaty duýgur.Şonuň üçin geometriýa we ugry boýunça iň ýokary stres konsentrasiýasyny görkezýän kemçilik, çäkli element derňewini ulanyp başlangyç kemçilik hökmünde kesgitlenmeli.Injirde.6 bu işde ulanylýan aşa ýokary güýçli 2300 MPa synp awtoulag klapan çeşmelerini görkezýär.
OT siminiň üstki kemçilikleri, bahar okuna görä içerki kemçiliklere we daşarky kemçiliklere bölünýär.Sowuk togalananda egilmek sebäpli gysyjy stres we dartyş stresleri degişlilikde baharyň içerisinde we daşynda hereket edýär.Döwülme, sowuk togalananda dartyş stresleri sebäpli daşardan görünýän ýerüsti kemçilikler sebäpli döräp biler.
Iş ýüzünde bahar wagtal-wagtal gysylmaga we dynç almaga sezewar edilýär.Springazyň gysylmagy wagtynda polat simler burulýar we stresleriň konsentrasiýasy sebäpli baharyň içindäki gyrkym stres töweregindäki gyrkym stresinden has ýokary7.Şonuň üçin baharyň içinde ýerüsti kemçilikler bar bolsa, baharyň döwülmegi ähtimallygy iň uludyr.Şeýlelik bilen, çeşmäniň daşky tarapy (baharyň öndürilişinde şowsuzlyga garaşylýan ýer) we içki tarapy (hakyky ulanyşda stresiň iň ýokary ýeri) ýerüsti kemçilikleriň ýerleşýän ýeri hökmünde kesgitlenýär.
OT çyzyklarynyň ýerüsti kemçilik geometriýasy U görnüşli, V görnüşli, Y şekilli we T şekilli bölünýär.Y görnüşli we T görnüşli esasan çig malyň üstki kemçiliklerinde bar, U görnüşli we V görnüşli kemçilikler sowuk togalanmak prosesinde gurallaryň seresapsyz ulanylmagy sebäpli ýüze çykýar.Çig maldaky ýerüsti kemçilikleriň geometriýasy barada aýdylanda, gyzgyn togalananda birmeňzeş plastmassa deformasiýasyndan döreýän U şekilli kemçilikler, köp geçişli 8, 10 görnüşli V görnüşli, Y görnüşli we T görnüşli tikiş kemçiliklerine öwrülýär.
Mundan başga-da, V görnüşindäki, Y görnüşli we T görnüşindäki kemçilikler, ýazyň işleýşi wagtynda ýokary stres konsentrasiýasyna sezewar ediler.Klapan çeşmeleri sowuk togalananda egilýär we iş wagtynda öwrüm edýär.Has ýokary stres konsentrasiýasy bolan V görnüşli we Y şekilli kemçilikleriň stres konsentrasiýalary, çäkli element derňewi, ABAQUS - täjirçilik çäkli element derňew programma üpjünçiligi bilen deňeşdirildi.Stres-dartyş gatnaşyklary 1-nji suratda we 1-nji deňlemede görkezilýär. (1) Bu simulýasiýa iki ölçegli (2D) gönüburçly dört düwünli elementi ulanýar we iň pes elementiň uzynlygy 0.01 mm.Analitik model üçin diametri 2,5 mm we uzynlygy 7,5 mm bolan simiň 2D modeline 0,5 mm çuňlugy we 2 ° kemçilikli eňňitli V görnüşli we Y görnüşli kemçilikler ulanyldy.
Injirde.7a, her simiň iki ujuna 1500 Nmm egilmek pursaty ulanylanda, her kemçiligiň ujundaky egilme stres konsentrasiýasyny görkezýär.Derňewiň netijeleri, iň ýokary stresleriň 1038,7 we 1025,8 MPa degişlilikde V görnüşli we Y görnüşli kemçilikleriň başynda ýüze çykýandygyny görkezýär.Injirde.7b burulma sebäpli ýüze çykan her kemçiligiň ýokarsyndaky stres konsentrasiýasyny görkezýär.Çep tarap çäklendirilende we sag tarapda 1500 N ∙ mm tork ulanylanda, V görnüşli we Y şekilli kemçilikleriň ujunda 1099 MPa deň derejeli stres ýüze çykýar.Bu netijeler, V görnüşli kemçilikleriň şol bir çuňlugy we eňňitleri bolanda, Y görnüşli kemçiliklerden has ýokary egilme stresini görkezýändigini görkezýär, ýöne şol bir burulýan stresleri başdan geçirýär.Şol sebäpden, şol bir çuňlugy we eňňidi bolan V görnüşli we Y şekilli ýerüsti kemçilikler, stresiň konsentrasiýasy sebäpli ýüze çykýan has ýokary stresli V görnüşlilere kadalaşdyrylyp bilner.V görnüşli kemçilik ululygynyň gatnaşygy, V görnüşli we T görnüşli kemçilikleriň çuňlugyny (h) we inini (w) ulanyp α = w / h hökmünde kesgitlenýär;şeýlelik bilen, T görnüşli kemçilik (α ≈ 0), geometriýany V görnüşli kemçiligiň geometrik gurluşy bilen kesgitläp bolýar.Şonuň üçin Y görnüşli we T görnüşli kemçilikler V görnüşli kemçilikler bilen kadalaşdyrylyp bilner.Çuňlugy (h) we uzynlygy (l) ulanyp, uzynlyk gatnaşygy başgaça β = l / h diýip kesgitlenýär.
811-nji suratda görkezilişi ýaly, 811-nji suratda görkezilişi ýaly, OT simleriniň ýerüsti kemçilikleriniň ugurlary uzyn, transvers we obli ugurlara bölünýär. usuly.
Injirde.9a hereketlendirijiniň klapan bahary stres derňew modelini görkezýär.Derňew şerti hökmünde, çeşme erkin beýiklikden 50.5 mm-den 21,8 mm beýiklige çenli gysyldy, 9b-nji suratda görkezilişi ýaly baharyň içinde iň ýokary 1086 MPa stres döredildi.Hakyky hereketlendiriji klapan çeşmeleriniň şowsuzlygy esasan ýazyň içinde ýüze çykýandygy sebäpli, içki ýerüsti kemçilikleriň bolmagy baharyň ýadawlyk ömrüne düýpli täsir eder diýlip garaşylýar.Şonuň üçin uzynlygyna, transvers we obli ugurlardaky ýerüsti kemçilikler kiçi modellemek usullaryny ulanyp, hereketlendiriji klapan çeşmeleriniň iç ýüzüne ulanylýar.2-nji tablisada ýerüsti kemçilikleriň ölçegleri we baharyň iň ýokary gysylmagynda kemçiligiň her ugry boýunça iň ýokary stres görkezilýär.Iň ýokary stresler transvers ugurda hasaba alyndy we uzynlyk we obli ugurlardaky stresleriň transvers ugruna gatnaşygy 0.934–0.996 diýlip kesgitlenildi.Stres gatnaşygy, bu bahany iň ýokary transvers stres bilen bölmek arkaly kesgitlenip bilner.Springazda iň ýokary stres, 9-njy suratda görkezilişi ýaly, her bir ýerüsti kemçiligiň ýokarsynda ýüze çykýar.Uzyn, transvers we obli ugurlarda syn edilýän stres bahalary degişlilikde 2045, 2085 we 2049 MPa.Bu derňewleriň netijesi, üstki üstündäki kemçilikleriň hereketlendiriji klapan çeşmeleriniň ýadawlyk ömrüne iň göni täsir edýändigini görkezýär.
Dwigatel klapan çeşmesiniň ýadawlyk ömrüne has gönüden-göni täsir eder öýdülýän V şekilli kemçilik, OT siminiň başlangyç kemçiligi hökmünde saýlandy we kemçiligiň ugry hökmünde transvers ugry saýlandy.Bu kemçilik diňe bir daşarda däl-de, önümçilik wagtynda hereketlendirijiniň klapan çeşmesiniň döwülen ýerinde däl, eýsem iş wagtynda stresiň konsentrasiýasy sebäpli iň uly stresiň ýüze çykýan ýerinde hem ýüze çykýar.Kemçilikleriň iň ýokary çuňlugy 40 mkm bolup, ony häzirki tok kemçiligini ýüze çykarmak arkaly kesgitläp bolýar we iň pes çuňlugy 2,5 mm sim diametriniň 0,1% -ine laýyk çuňluga kesgitlenýär.Şonuň üçin kemçiligiň çuňlugy 2,5-40 mkm.Üýtgeýjiler hökmünde uzynlygy 0,1 ~ 1 we uzynlygy 5 ~ 15 bolan kemçilikleriň çuňlugy, uzynlygy we ini ulanyldy we baharyň ýadawlyk güýjüne täsiri bahalandyryldy.3-nji tablisada jogap ýüzüniň usulyýetini ulanyp kesgitlenen analitiki şertler sanalandyr.
Awtoulag dwigateli klapan çeşmeleri sowuk sargy, temperatura, atyş partlamasy we OT siminiň ýylylyk sazlamasy bilen öndürilýär.Bahar ýasalýan mahaly ýerüsti kemçilikleriň üýtgemegi, OT simlerindäki başlangyç ýerüsti kemçilikleriň hereketlendiriji klapan çeşmeleriniň ýadawlyk ömrüne täsirini bahalandyrmak üçin göz öňünde tutulmalydyr.Şonuň üçin bu bölümde her bahar öndürilende OT siminiň üstündäki kemçilikleriň deformasiýasyny çaklamak üçin çäkli element derňewi ulanylýar.
Injirde.10 sowuk sarma prosesini görkezýär.Bu amalyň dowamynda OT sim iýmit rolikleri bilen sim gollanmasyna iýmitlenýär.Sim gollanmasy emele geliş döwründe egilmezligi üçin sim bilen iýmitlenýär we goldaýar.Sim gollanmasyndan geçýän sim, birinji we ikinji çybyklar bilen egilip, islenýän içki diametri bilen rulon çeşmesini emele getirýär.Bahar meýdançasy bir öwrülişikden soň basgançak guralyny herekete getirip öndürilýär.
Injirde.11a sowuk togalananda ýerüsti kemçilikleriň geometriýasynyň üýtgemegine baha bermek üçin ulanylýan çäkli element modelini görkezýär.Simiň emele gelmegi esasan egriji gysgyç bilen tamamlanýar.Simiň üstündäki oksid gatlagy çalgy ýagy hökmünde hereket edýändigi sebäpli, iýmit rolikiniň sürtülme täsiri az.Şonuň üçin hasaplama modelinde iýmit rolikleri we sim gollanmasy gyrymsy ýaly ýönekeýleşdirilýär.OT sim bilen emele getiriji guralyň arasyndaky sürtülme koeffisiýenti 0,05 boldy.2D berk göwrüm tekizligi we berkitme şertleri çyzygyň çep ujuna ulanylýar, şonuň üçin X rolunda iýmit rolikleri (0.6 m / s) bilen deň tizlikde iýmitlenip bilner.Injirde.11b simlere ownuk kemçilikleri ulanmak üçin ulanylýan kiçi simulýasiýa usulyny görkezýär.Surfaceerüsti kemçilikleriň ululygyny göz öňünde tutmak üçin, submodel 20 µm ýa-da ondanam çuňlugy bolan ýerüsti kemçilikler üçin iki gezek we 20 µm çuňlugy bolmadyk ýerüsti kemçilikler üçin üç gezek ulanylýar.Faceerüsti kemçilikler deň ädimler bilen emele gelen ýerlere ulanylýar.Baharyň umumy modelinde göni sim bölejiginiň uzynlygy 100 mm.Ilkinji submodel üçin, global modelden 75mm uzynlykdaky 3mm uzynlygyndaky 1-nji modeli ulanyň.Bu simulýasiýa üç ölçegli (3D) altyburçly sekiz düwünli elementi ulandy.Global modelde we submodel 1-de her elementiň iň az gapdal uzynlygy degişlilikde 0,5 we 0,2 mm.1-nji model seljerilenden soň, 2-nji modelde ýerüsti kemçilikler ulanylýar, 2-nji kiçi modeliň uzynlygy we ini, aşaky model araçäk şertleriniň täsirini ýok etmek üçin ýerüsti kemçiligiň uzynlygyndan 3 esse köpdür. goşmaça, uzynlygyň we ininiň 50% -i kiçi modeliň çuňlugy hökmünde ulanylýar.2-nji kiçi modelde, her elementiň iň az gapdal uzynlygy 0,005 mm.Käbir ýerüsti kemçilikler, 3-nji tablisada görkezilişi ýaly çäkli element derňewine ulanyldy.
Injirde.12 rulonyň sowuk işlemeginden soň ýerüsti çatryklarda stresiň paýlanyşyny görkezýär.Umumy model we submodel 1, submodelleýiş usulynyň dogrudygyny tassyklaýan bir ýerde 1076 we 1079 MPa deň stresleri görkezýär.Stresserli stres konsentrasiýalary submodeliň araçäk gyralarynda ýüze çykýar.Megerem, bu submodeliň araçäk şertleri bilen baglanyşykly.Stresiň konsentrasiýasy sebäpli, ulanylýan ýerüsti kemçilikleri bolan 2-nji model, sowuk togalananda kemçiligiň ujundaky 2449 MPa stresini görkezýär.3-nji tablisada görkezilişi ýaly, jogap beriş usuly bilen kesgitlenen ýerüsti kemçilikler baharyň iç ýüzüne ulanyldy.Çäklendirilen element seljermesiniň netijeleri, ýerüsti kemçilikleriň 13 hadysasynyň hiç biriniň şowsuz bolmandygyny görkezdi.
Technhli tehnologiki proseslerde egrem-bugram prosesinde, baharyň içindäki ýerüsti kemçilikleriň çuňlugy 0,1–2,62 mk (13a surat), ini 1,8–35,79 mk (13b surat) azaldy, uzynlygy bolsa 0,72 ýokarlandy. –34.47 µm (13-nji surat).Transvers V şekilli kemçilik, sowuk togalanmak prosesinde egilmek bilen ini bilen ýapylýandygy sebäpli, asyl kemçilikden has dik eňňit bilen V şekilli kemçilige öwrülýär.
Önümçilik prosesinde OT simli ýerüsti kemçilikleriň çuňlugy, ini we uzynlygy.
Surfaceer üstündäki kemçilikleri baharyň daşyna ulanyň we “Finite Element Analysis” -iň kömegi bilen sowuk togalananda döwülmegiň ähtimallygyny çaklaň.Tablisada görkezilen şertlerde.3, daşky ýerdäki kemçilikleriň ýok edilmek ähtimallygy ýok.Başgaça aýdylanda, ýerüsti kemçilikleriň çuňlugynda 2,5-40 mµ aralygynda hiç hili weýrançylyk bolmady.
Surfaceerüsti kemçilikleri çaklamak üçin, sowuk togalananda daşarky döwükler kemçilik çuňlugyny 40 mk-dan 5 mk-a çenli ýokarlandyrmak arkaly derňeldi.Injirde.14 ýerüsti kemçilikler boýunça döwükleri görkezýär.Döwük çuňlugy (55 µm), ini (2 µm) we uzynlygy (733 µm) şertlerinde ýüze çykýar.Baharyň daşyndaky ýerüsti kemçiligiň kritiki çuňlugy 55 μm boldy.
Atylan peýnir prosesi, ýaryşyň ösüşini basyp ýatyrýar we baharyň üstünden belli bir çuňlukda galyndy gysyjy stres döretmek arkaly ýadawlyk ömrüni ýokarlandyrýar;şeýle-de bolsa, baharyň üstki çişligini ýokarlandyryp, baharyň ýadawlygyna garşylygy peseldip, stresiň konsentrasiýasyna sebäp bolýar.Şol sebäpden, ikinji derejeli atyş tehnologiýasy ýokary güýçli çeşmeler öndürmek üçin ulanylýar, atylan gabyklar sebäpli ýüze çykýan ýadawlygyň azalmagynyň öwezini dolmak üçin.Iki basgançakly peýnir, ýeriň çişligini, iň ýokary gysyjy galyndy stresini we ýerüsti gysyjy galyndy stresini gowulaşdyryp biler, sebäbi ikinji ok atylmagy ilkinji okdan soň ýerine ýetirilýär12,13,14.
Injirde.15-de atylan partlama prosesiniň analitiki modeli görkezilýär.Elastik-plastmassa modeli döredildi, onda ok atmak üçin OT çyzygynyň maksatly ýerine 25 ok atyldy.Atylan partlama derňew modelinde, sowuk aýlaw wagtynda deformasiýa edilen OT siminiň üstki kemçilikleri başlangyç kemçilikler hökmünde ulanyldy.Sowuk togalanmak prosesinde ýüze çykýan galyndy stresleri, atyş partlamasyndan öň temperatura bilen aýyrmak.Atylan sferanyň aşakdaky aýratynlyklary ulanyldy: dykyzlygy (ρ): 7800 kg / m3, elastik modul (E) - 210 GPa, Poissonyň gatnaşygy (υ): 0.3.Top bilen materialyň arasyndaky sürtülme koeffisiýenti 0,1-e deňdir.Diametri 0,6 we 0,3 mm bolan oklar birinji we ikinji ýasama geçişlerinde 30 m / s deň tizlikde çykaryldy.Atylan partlama prosesinden soň (13-nji suratda görkezilen beýleki önümçilik amallarynyň arasynda), baharyň içindäki ýerüsti kemçilikleriň çuňlugy, ini we uzynlygy -6,79-dan 0,28 µm, -4.24-den 1,22 µm, -2 .59-dan 1.69-a çenli üýtgäpdir. µm degişlilikde µm.Materialyň ýüzüne perpendikulýar çykarylýan proýektiň plastiki deformasiýasy sebäpli kemçiligiň çuňlugy azalýar, esasanam kemçiligiň ini ep-esli azalýar.Görnüşinden, kemçilik atylan gabykdan dörän plastiki deformasiýa sebäpli ýapyldy.
Heatylylygyň gysylmagy prosesinde sowuk gysyşyň we pes temperaturanyň täsiriniň hereketlendirijiniň klapan çeşmesine bir wagtyň özünde täsir edip biler.Sowuk ýagdaý, otagyň temperaturasynda mümkin bolan iň ýokary derejä gysyp, baharyň dartyş derejesini ýokarlandyrýar.Bu ýagdaýda, hereketlendirijiniň klapan çeşmesi materialyň öndürijilik güýjünden ýokary bolsa, hereketlendirijiniň klapan pru springina plastiki taýdan deformasiýa bolup, hasyl güýjüni ýokarlandyrýar.Plastiki deformasiýadan soň, klapan pru springina çeýe bolýar, ýöne hasyllylygyň ýokarlanmagy klapan çeşmesiniň hakyky işleýşini üpjün edýär.Pes temperatura bilen gyzdyrmak, ýokary temperaturada işleýän klapan çeşmeleriniň ýylylygyny we deformasiýa garşylygyny ýokarlandyrýar2.
FE derňewinde atylan partlama wagtynda deformasiýa edilen ýerüsti kemçilikler we rentgen şöhlelendiriş (XRD) enjamlary bilen ölçenen galyndy stres meýdany, ýylylygyň gysylmagy wagtynda kemçilikleriň üýtgemegini göz öňünde tutmak üçin 2-nji modelde (8-nji surat) ulanyldy.Bahar elastik diapazonda işlemek üçin döredilip, erkin beýikliginden 50.5 mm-den 21,8 mm beýiklige çenli gysyldy we soňra seljeriş şerti hökmünde asyl beýikligine 50.5 mm dolanyp geldi.Heatylylygyň gysylmagy wagtynda kemçiligiň geometriýasy ep-esli üýtgeýär.Görnüşinden, atyş partlamasy netijesinde döredilen 800 MPa we ondan ýokary galyndy gysyjy stres, ýerüsti kemçilikleriň deformasiýasyny basýar.Heatylylyk gysylandan soň (13-nji surat), ýerüsti kemçilikleriň çuňlugy, ini we uzynlygy -0.13-den 0.08 µm, -0,75-den 0 µm, degişlilikde 0.01-den 2,4 µm-a çenli üýtgeýärdi.
Injirde.16 şol bir çuňlugyň (40 µm), ininiň (22 µm) we uzynlygynyň (600 µm) U şekilli we V şekilli kemçiliklerini deňeşdirýär.U şekilli we V görnüşli kemçilikleriň ininiň üýtgemegi, sowuk togalanmak we partlama prosesinde ini ugrunyň ýapylmagy sebäpli ýüze çykýan uzynlygyň üýtgemeginden has uludyr.U şekilli kemçilikler bilen deňeşdirilende, V görnüşindäki kemçilikler has uly çuňlukda we dik eňňitler bilen emele gelýär, V görnüşli kemçilikler ulanylanda konserwatiw çemeleşmegiň mümkindigini görkezýär.
Bu bölümde, her klapan pru springina önümçiligi üçin OT setirindäki başlangyç kemçiligiň deformasiýasy ara alnyp maslahatlaşylýar.Başlangyç OT sim kemçiligi, baharyň işleýşinde ýokary stres sebäpli şowsuzlyga garaşylýan klapan çeşmesiniň iç ýüzüne ulanylýar.OT simleriniň transvers V görnüşli üstki kemçilikleri çuňlukda we uzynlykda birneme ýokarlandy we sowuk sargy wagtynda egilmek sebäpli ini ep-esli azaldy.Giňligiň ugrunda ýapylmak, soňky ýylylyk sazlanylanda az ýa-da göze ilmeýän deformasiýa bilen atylan gabykda ýüze çykýar.Sowuk togalanmak we ok atmak prosesinde, plastiki deformasiýa sebäpli ini ugrunda uly deformasiýa bolýar.Klapan çeşmesiniň içindäki V şekilli kemçilik, sowuk togalanmak prosesinde ininiň ýapylmagy sebäpli T şekilli kemçilige öwrülýär.