Պողպատե միացում հանքային լիցքի հիմքի համեմատ թրթիռների մարման համար

PFT, Шենչժեն

Գրառում

Մեքենայի հիմքի դիզայնը կարևոր դեր է խաղում մշակման ճշգրտության կայունացման գործում՝ թրթիռները վերահսկելու միջոցով: Այս հետազոտությունը համեմատում է պողպատե փորատված և հանքային հաստոցների հիմքերը թրթիռային մաշվածության արդյունավետության տեսանկյունից: Մշակվել են վերջավոր տարրերի մոդելներ և իրականացվել են մոդային փորձարկումներ՝ գնահատելու բնական հաճախականությունը, մաշման գործակիցը և տեղաշարժի պատասխանը սիմուլյացված կտրման բեռների տակ: Արդյունքները ցույց են տվել, որ հանքային հաստոցների հիմքերը ցուցադրում են 18-25% ավելի բարձր մաշման հնարավորություն, քան պողպատե փորատված հիմքերը, հատկապես 200-500 Հց հաճախականության տիրույթում: Սակայն պողպատե փորատված հիմքերը ցուցադրում են կառուցվածքային կոշտության և ավելի ցածր սկզբնական արժեքի առավելություններ: Արդյունքները տրամադրում են քանակական ապացույցներ կատարողական նախապայմաններին համապատասխան մեքենայի հիմքի նյութերի ընտրության համար:

1 Ներածություն

Հիմնական մեքենայական գործիքները հիմնարար նշանակություն են ունենում ընդհանուր համակարգի կայունության համար: Բարձր արագությամբ մշակման ընթացքում առաջացած թրթիռները ուղղակիորեն ազդում են չափական ճշգրտության, գործիքի մաշվածության և մակերեսի որակի վրա: Հիմնական կառուցվածքի համար նյութի ընտրությունը որոշում է կոշտությունը և թույլատրելի թրթիռների հնարավորությունները: Չնայած պողպատե փորատված կոնստրուկցիաները լայն կիրառություն են գտել պատրաստման հեշտության շնորհիվ, հիմնական համադրուրդային հիմքերը համարվում են ավելի լավ թրթիռակլանիչ հնարավորություններ ապահովող: Այս հոդվածը քննարկում է այս երկու նյութերի միջև քանակական տարբերությունները վերահսկվող փորձարարական պայմաններում:

2 Հետազոտական մեթոդ

2.1 Նախագծման մոտեցում

Նույն երկրաչափությամբ երկու փորձնական հիմքեր են ստեղծվել՝ մեկը պողպատե թիթեղներից և մեկը հիմնական համադրուրդային նյութից: Երկու նախագծումն էլ համապատասխանում էին ստանդարտ մեքենայական հիմքերի չափերին (1,2 մ × 0,8 մ × 0,6 մ):

2.2 Տվյալների աղբյուրներ

• Նյութի հատկությունները վերցվել էին մատակարարների տվյալների թերթերից և հաստատվել էին ձգման և սեղմման փորձարկումներով:

• Կոլեկցվել են թրթիռային փորձարկման տվյալներ ներքին փորձերից, որոնք իրականացվել են 2025 թվականի մայիսից հուլիսը։

2.3 Փորձարկման գործիքներ և մոդելներ

• Վերջավոր տարրերի վերլուծություն (FEA) ANSYS 2024-ը օգտագործվել է մոդալ հաճախականությունների և լարման բաշխման մոդելավորման համար։

• Մոդալ փորձարկում Չափարկված հարվածող գործիք և արագաչափեր (PCB Piezotronics, մոդել 352C) գրանցել են դինամիկ պատասխանը։

• Սիգնալի կառուցում: Հաճախականության պատասխան ֆունկցիաները վերլուծվել են MATLAB R2024b-ով՝ ապահովիչ հարաբերությունները ստանալու համար։

Բոլոր գործընթացները կրկնվել են երեք անգամ՝ վերարտադրելիությունն ապահովելու համար։

3 Արդյունքներ և վերլուծություն

3.1 Բնական հաճախականություն

Աղյուսակ 1-ը համարակալում է առաջին երեք բնական հաճախականությունները։ Պողպատե փորատված կառուցվածքը ցույց է տվել մի փոքր ավելի բարձր արժեքներ՝ մեծ կոշտության պատճառով։

Աղյուսակ 1 Պողպատե հիմքերի և հանքային հիմքերի բնական հաճախականությունները

3.2 Խափանման հարաբերակցություն

Նկար 1-ը ցույց է տալիս խափանման հարաբերակցության համեմատությունը: Հանքային լիտուրգիան հասել է մինչև 0.042, իսկ պողպատը մնացել է 0.034-ից ցածր:

Նկար 1 Պողպատե և հանքային հիմքերի համար խափանման հարաբերակցությունները (չափված 200–500 Հց սահմաններում)

3.3 Տեղափոխման պատասխան

Համարժեք դրդող ուժի տակ (300 Ն), հանքային հիմքերը նվազեցրել են տեղափոխման ամպլիտուդի գագաթնակետը միջինը 21% -ով:

3.4 Համեմատական վերլուծություն

Առկա ուսումնասիրությունները [1–2] հաղորդել են հանքային լիտուրգիայի նյութերի համար խափանման 15–20% բարելավումներ: Սույն գտնվածքները հաստատում և ընդլայնում են այդ արդյունքները ուղղակի կառուցվածքային պրոտոտիպներով, ընդգծելով համապարփակ կատարման առավելությունները միջին հաճախականության տիրույթներում:

4 Քննարկում

Միներալային հումքի գերազանց ամորտիզացիոն վարքը հիմնականում պայմանավորված է նրա կոմպոզիտ միկրոկառուցվածքով, որտեղ պոլիմերային կապով ագրեգատները թափանցում են թնդացող էներգիան ներքին շփման միջոցով: Պողպատե փոշիները, չնայած ավելի քիչ ամորտիզացիոն արդյունավետության, ավելի բարձր կառուցվածքային կոշտություն են ապահովում, որը օգտակար է ծանր բեռնվածքային կիրառումների համար:

Hatasner:

• Ջերմային ազդեցությունները չեն ներառվել այս հետազոտության մեջ, չնայած դրանք կարող են ազդել երկարաժամկետ կայունության վրա:

• Փորձարկվել է միայն մեկ երկրաչափական կոնֆիգուրացիա, որը սահմանափակում է ընդհանրացումը այլ մեքենաների դիզայների համար:

Գործնական եզրակացություններ.

• Խորադիր մշակման կենտրոնների համար ցանկալի է օգտագործել միներալային հումք, որտեղ թնդացման ամորտիզացիան անմիջականորեն բարելավում է գործիքների կյանքը և մակերեսի վիճակը:

• Պողպատե փոշիները շարունակում են մնալ հարմար ընկերությունների համար, որտեղ ծանր մշակման բեռնվածքները կարևոր են:

5 Եզրակացություն

Քվանտային փորձարկումները ցույց տվեցին, որ հանքային հիմքերը ապահովում են 18-25% ավելի լավ թրթուրի մարում, քան պողպատե կառուցվածքները, հատկապես 200-500 Հց տիրույթում: Պողպատե կառուցվածքները պահպանում են կոշտության և ավելի ցածր արտադրողական ծախսերի առավելությունները: Ապագա հետազոտությունները պետք է ներառեն ջերմային ցիկլային փորձարկումներ և հիբրիդ հիմքեր երկու նյութերի առավելությունները համատեղելու համար: