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Analyse der Lebensdauer von MC-Nylonriemenscheiben

1,Fehlerform und Ursachenanalyse der MC-Riemenscheibe 

  MC-Nylonmaterial wird chemisch zu Polyamid und besteht aus kovalenten und molekularen Bindungen, dh intramolekular gebunden durch kovalente Bindungen und intermolekular gebunden durch molekulare Bindungen.Diese Struktur des Materials hat eine Vielzahl von Vorteilen wie geringes Gewicht, Verschleißfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Isolierung usw. Es ist ein sehr weit verbreiteter technischer Kunststoff [1]. 

  Die MC-Nylonrolle, die an der Schildtür der U-Bahn-Linie 2 von Tianjin angebracht ist, weist nach einiger Zeit die folgenden zwei Fehlerformen auf: (1) Verschleiß an der Außenkante der Rolle;(2) Spiel zwischen dem Innenring der Riemenscheibe und dem Lager.

Die Gründe für die beiden oben genannten Ausfallformen werden im Folgenden analysiert. 

  (1) Der Türkörper ist nicht korrekt, und die Position der Riemenscheibe wird während des Betriebs falsch sein, was dazu führt, dass sich die Außenkante abnutzt und die Kraft der Innenseite der Riemenscheibe und des Lagers in unterschiedliche Richtungen wirkt Platz Stress. 

  (2) Das Gleis ist nicht gerade oder die Gleisoberfläche ist nicht eben, was zu Verschleiß an der Außenseite führt. 

  (3) Wenn sich die Tür öffnet und schließt, bewegt sich die Schiebetür, das Gleitrad wird für lange Zeit einer zyklischen Belastung ausgesetzt, was zu einer Ermüdungsverformung führt, das innere Rad der Riemenscheibe wird verformt und ein Spalt entsteht. 

  (4) Tür im Ruhezustand, die Riemenscheibe hat das Gewicht der Schiebetür getragen, eine lange Zeit, um die feste Last zu tragen, was zu einer Kriechverformung führt. 

  (5) Es gibt einen Härteunterschied zwischen dem Lager und der Riemenscheibe, und die Langzeit-Extrusionswirkung führt zu Verformungen und zum Versagen [2]. 

  2 Prozess zur Berechnung der MC-Riemenscheibenlebensdauer 

  MC-Nylon-Riemenscheibe ist eine Polymerstruktur aus technischen Materialien, die im eigentlichen Arbeitsbetrieb durch die Temperatur sowie die Rolle der Belastung die Molekularstruktur irreversibel verformt, was schließlich zur Zerstörung des Materials führt [3]. 

  (1) Temperaturbetrachtet: Bei der Temperaturänderung in der Umgebung besteht folgender Zusammenhang zwischen den physikalischen Eigenschaften der Gerätekomponenten und der Ausfallzeit, ausgedrückt in Abhängigkeit von 

  F (P) = Kτ (1) 

  wobei P der physikalische und mechanische Eigenschaftswert ist;K ist die Reaktionsgeschwindigkeitskonstante;τ ist die Reifezeit. 

  Wenn das Material bestimmt ist, dann der Wert P der physikalischen Parameter dieses Materials bestimmt ist und die garantierten Zug- und Biegewerte auf über 80% eingestellt sind, dann ist die Beziehung zwischen der kritischen Zeit und der K-Konstante 

  τ=F(P)/K (2) 

  Die K-Konstante und die Temperatur T erfüllen die folgende Beziehung. 

  K=Ae(-E/RT) (3) 

  wobei E die Aktivierungsenergie ist;R ist die ideale Gaskonstante;A und e sind Konstanten.Wenn wir den Logarithmus der beiden obigen Formeln mathematisch nehmen und die Verformung verarbeiten, erhalten wir 

  lnτ = E/(2,303 RT) C (4) 

  In der oben erhaltenen Gleichung ist C eine Konstante.Gemäß der obigen Gleichung ist bekannt, dass es eine ähnliche positive Beziehung zwischen kritischer Zeit und Temperatur gibt.Wenn wir mit der Deformation der obigen Gleichung fortfahren, erhalten wir. 

  lnτ=ab/T (5) 

  Gemäß der Theorie der numerischen Analyse werden die Konstanten a und b in der obigen Gleichung bestimmt, und die kritische Lebensdauer bei der Betriebstemperatur kann berechnet werden. 

  Die U-Bahn-Linie 2 von Tianjin ist im Grunde eine U-Bahnstation. Aufgrund der Rolle der Schildtür und der Ringsteuerung ist die Temperatur, bei der sich die Riemenscheibe befindet, das ganze Jahr über relativ stabil, gemessen an einem Durchschnittswert von 25°, nach Überprüfung der Tabelle erhalten wir a = -2,117, b = 2220, bringen t = 25° in (5) können wir bekommenτ = 25,4 Jahre.Nehmen Sie den Sicherheitsfaktor von 0,6 und erhalten Sie den Sicherheitswert von 20,3 Jahren. 

  (2) Last auf die Ermüdungslebensdaueranalyse: Die obige Projektion für die Berücksichtigung der Temperatur der Riemenscheibenlebensdauerberechnung, und im tatsächlichen Gebrauch wird die Riemenscheibe auch der Rolle der Last unterliegen, ihr Prinzip ist: Polymermolekularstruktur unter Die Einwirkung von Wechsellast erzeugt irreversible Entwicklung und Verformung der Molekülstruktur, mechanische Arbeiter auf die Rolle der Molekülkette, erzeugt Rotation und Verzerrung, die Bildung des Silbermusters und Scherband-Silbermusters, Vorahnung von Ermüdung, mit Die Anhäufung einer großen Anzahl der wechselnden Zyklusbelastung, das Silbermuster allmählich erweitert, einen Riss bildend, und stark verbreitert, und schließlich zum Bruch des Materialschadens geführt. 

  Bei dieser Lebensdauerberechnung wird die Lebensdaueranalyse unter idealen Umgebungsbedingungen durchgeführt, dh die Schiene ist flach und die Position des Türkörpers ist ebenfalls flach. 

  Betrachten Sie zunächst die Auswirkungen der Belastungshäufigkeit auf die Lebensdauer: Jede Schiebetür hat vier Rollen, jede Rolle teilt ein Viertel des Türgewichts, nach Überprüfung der Information, dass eine Schiebetür 80 kg wiegt, kann die Schwerkraft einer Tür erhalten werden: 80× 9,8 = 784N. 

  Teilen Sie dann die Schwerkraft auf jeder Rolle als: 784÷ 4 = 196N. 

  Die Breite der Schiebetür beträgt 1 m, dh jedes Mal, wenn die Tür 1 m lang geöffnet und geschlossen wird, und dann der Durchmesser der Riemenscheibe 0,057 m beträgt, kann als Umfang berechnet werden: 0,057× 3,14 = 0,179 m. 

  Dann öffnet sich die Schiebetür einmal, die Anzahl der Umdrehungen, die die Rolle durchlaufen muss, kann abgeleitet werden: 1÷ 0,179 = 5,6 Umdrehungen. 

  Nach Angaben des Amtes für Verkehrsmanagement beträgt die Anzahl der Fahrten auf einer Seite eines Monats 4032, was sich aus der Anzahl der Fahrten pro Tag ableiten lässt: 4032÷ 30 = 134. 

  Jeden Morgen testet die Station die Fliegengittertür etwa 10 Mal, die Gesamtzahl der Schiebetürbewegungen pro Tag beträgt also: 134 10 = 144 Mal. 

  Schiebetürschalter einmal, die Riemenscheibe geht 11,2 Umdrehungen, eine Schiebetür am Tag hat 144 Schaltzyklen, also die Gesamtzahl der Riemenscheibenrunden pro Tag: 144× 5,6 = 806,4 Umdrehungen. 

  Bei jeder Umrundung der Riemenscheibe müssen wir einem Kraftzyklus ausgesetzt werden, damit wir seine Kraftfrequenz erhalten können: 806,4÷ (24× 3600) = 0,0093 Hz. 

  Nach Überprüfung der Daten entspricht diese Frequenz 0,0093 Hz der Anzahl der Zyklen nahe unendlich, was darauf hinweist, dass die Frequenz der Last sehr niedrig ist, hier muss nicht berücksichtigt werden. 

  (3) Betrachten Sie erneut die Auswirkungen des Drucks auf die Lebensdauer: Nach der Analyse der Kontakt zwischen der Riemenscheibe und der Schiene für den Oberflächenkontakt, grob geschätzt seine Fläche: 0,001,1× 0,001,1 = 1,21× 10-6m2 

  Nach der Druckmetrik: P = F / S = 196÷ 1.21× 10-6 = 161× 106 = 161 MPa 

  Nach Überprüfung der Tabelle beträgt die Anzahl der Zyklen, die 161 MPa entsprechen, 0,24×106;nach der monatlichen Zyklusnummer 4032 mal kann die Anzahl der Zyklen in einem Jahr erhalten werden: 4032×12=48384 mal 

  Dann können wir diesen Druck erhalten, der der Lebensdauer der Riemenscheibe entspricht: 0,24× 106÷ 48384 = 4,9 Jahre 


Postzeit: 19. April 2022