Барилгын машин техник-ийн чулуун хийц: Бат бөх загварчлал

Өндөр үзүүлэлттэй барилгын машин, тоног төхөөрөмжийн орооцлын бат бөх загварчлалын зарчим

Орооцлын үзүүлэлтийн тогтвортой байдлын асуудлыг ойлгох

Барилгын машин тоноглолын хиймэл бүтээцээс тогтвортой үр дүн гаргаж авах нь олон төрлийн үйлдвэрлэлийн сорилтуудтай тулгардаг. Хөргөлтийн хурд, металлын хольц, орооны зан төлөв зэрэг хүчин зүйлс бага зэрэг ч ялгаатай байхад эцсийн бүтээгдэхүүнд ихэвчлэн сул цэгүүд үүсдэг. Судалгаагаар ханын зузаан нь янз бүрийн хэсгүүдэд 1.2 мм-ээс илүү хэмжээтэй ялгаатай үед бүрэлдэхүүн хэсгийн эртний үеийн гэмтэлд ойролцоогоор 35% нь энэ шалтгаантай болдог. Мөн бодит ертөнцийн асуудлууд ч бас байдаг - тоног төхөөрөмж тогтмол давтагдах стресст өртөж, шороо болон бохирдлоор элэгддэг. Эдгээр бүх зүйлс инженерчид хэсгүүдийг зуучлах олон чиглэлээс ижил цагт нийлж үйлчилж буй нарийн хүчийг даахуйцашгүй болгож дизайн хийхийг шаарддаг, ялангуяа газар шороог овоолох үед эсвэл барьж буй талбайд материал зөөх үед.

Систем, Параметр, Тусгаарлалтын Зориулалтын Хүрээлэнгийн Тогтвортой дизайн

Тогтвортой дизайн нь гурван түвшинтэй аргачлалыг ашигладаг:

• Системийн дизайн : Хугарал тархахаас тэсвэртэй геометрүүдийг бий болгох
• Параметрийн дизайн : Хайлшийн элементүүд болон дулааны боловсруулалтын аргачлалыг сайжруулах
• Тусгаарлалтын дизайн : Шийдэмтгий шатанд хэмжээний нарийвчлалыг ±0.5 мм-д хянах

Тагучийн арга нь ортогональ массивын туршилтаар үйлдвэрлэлийн хувьсагчдаас хамаарах мэдрэг байдлыг багасгаж, тодорхой үр дүнтэй байгаа нотлогдсон. Жишээ нь, гига зуучлалын процесс дахь параметрийн тохируулга нь цоорхойн дутагдалд 40%-иар бууруулж, растяжимийн хүчний шаардлагыг хадгалж чаддаг.

Тохиолдол судалгаа: Экскаваторын стрелын зуучлалыг Тагучийн аргаар үр дүнтэй болгох

Саяхны төслөөр L9 ортогональ массив ашиглан 8 тонн жинтэй экскаваторын стрелын зуучлалыг дахин загварчилсан бөгөөд дөрвөн удирдлагын хүчин зүйлсийг гурван түвшинд туршсан:

Фактор	1 давхарга	2-р түвшин	Түвшин 3	Зөвхөн
Цахиур агууламж	2.8%	3.1%	3.4%	3.1%
Хоолдог хурд	12°C/мин	18°C/мин	24°C/мин	18°C/мин
Савны зузаан	22мм	25мм	28mm	25мм

Оновчлолтой тохируулга нь хэт ачааллын эсэргүүцэлтийг 30%-иар нэмэгдүүлж, жингийн хувьд 12%-иар бууруулсан бөгөөд ашиг шимийн шаардлагыг тэнцвэржүүлэх аргачлалын үр дүнтэй байдлыг харуулсан.

Бат бөх дизайнг сайжруулахад Цахим Хостойн Загварчлалыг Интеграци хийх

Дэвшилтэт симуляцийн платформууд одоо виртуаль загвар болон үйлдвэрлэлийн хаягдлын хооронд бодит цагт харьцуулах боломжийг олгодог. Нэгэн хайлшны үйлдвэр AI-г ашиглан цахим хоёртын системийг нэвтрүүлснээр урьдчилан таамагласан болон бодит стрессийн тархалтын хувьд 92% нарийвчлалд хүрч, инженерүүд загварыг хуучин аргаар харьцуулахад шаардлагатай хугацаанаас тав дахин хурдан сайжруулах боломжтой болсон.

Барилгын машин механизмийн хаягдалд материал сонгох болон бүтцийн бат бөх чанар

Хайлшийн сонголт үйлчилгээний нас, хаягдлын найдвартай байдлын хувьд үзүүлэх нөлөө

Хийц нь барилгын машин механизмийн зуурмал хэсгүүд хичнээн хугацаагаар үйлчилж чадахыг ихэд тодорхойлдог. Харьцуулалт хийх үед өндөр бат бөх шинэртэй ган болон энгийн нүүрстөрөгчтэй гангийн харьцаанд хөдөлгөөнт ачаалал дор илүү бат бөх материал нь давтамжтай стрессыг ойролцоогоор 20% илүү сайн тэвчих чадвартай байдаг. Энэ нь том зэвсэгт экскаваторуудын хувьд деталь бүрийн үйлчилгээний хугацааг 40-60 хувийн хооронд уртасгадаг. Тав тухай бүс нутгийн барилгын талбарт ийм нөхцөлд орших далайн усны нөлөөнд өртөмтгий хэсгүүдийн хувьд хром молибдены хийцүүд онцлогтойгоор ялгардаг. Ийм хатуу орчинд никелд суурилсан хийцүүдээс илүү хурдан хэтэрхий исэлддэг учраас хүнд стрессын коррозийн трещинийг ойролцоогоор 35%-иар бууруулдаг.

Материалыг ачааллын нөхцөл, хатуу ажиллагааны орчинд нийцүүлэх

Зарим материалууд нь зэвсэлтээс хамгаалах, минимум 550 МПа-ийн өндөр стресст тэсвэртэй байх, -40 хэмээс эхлээд 300 хэм хүртэлх температурын хэсэгт найдвартай ажиллах шаардлагуудыг зэрэг хангасан байх ёстой. Гидравлик краны хэсгүүдийг үйлдвэрлэх үед инженерчлэлийн хүмүүс ихэвчлэн ул барьсан ул металлтай харьцуулахад жингээ ойролцоогоор 30%-иар багасгадаг ч гэсэн стальтай харьцуулахад шахалтын хүчний үед бараг ижил тэжээлтэй байдаг цайр-цагаан хайлшруу эргэдэг. Энэ нь байнга шилжих шаардлагатай хүнд жинтэй тоног төхөөрөмжтэй ажиллах үед маш том ялгааг харуулдаг. Тогтмол ажиллаж байдаг оосор түлхэгчийн ажиллагааны хатуу нөхцөлд онцгой даблэкс цэвэр төмөр ашигладаг. Эдгээр материалын PREN утга 40-өөс дээш байдаг бөгөөд энэ нь далайн усны орчинд металлын гадаргууг идэвхжүүлдэг хлоридын довтолгоог тэсвэрлэх чадвартай гэсэн үг юм.

Туршлагын тохиолдол: Ачааны буудал дээрх Бөхбие төмөр болон Зэвэрдэггүй ган

Сүүлийн үеийн талбайн шинжилгээнд ASTM A536 нь уян хатан чанар бүхий борооны болон A27 зуурмай сталийг 12 тонн ачаа даах чадал бүхий ачих төхөөрөмжийн хөлд 2.5 сая удаагийн хүчдэлийн циклд оруулан харьцуулсан. Уян хатан чанар бүхий борооны хувилбар нь дараах илрэлтэй байв:

Тооноор	Уян төмөр	ХАВЧИЛТТАЙ ГАН	Зөвлөх
Трещин үүсэх хугацаа хойшлогдсон	1.8 сая цикл	1.2 сая цикл	+50%
Энерги шингээх чадвар	42 Ж/см²	29 Ж/см²	+45%
Ханавчлагын хурд	0.08 мм/жил	0.21 мм/жил	-62%

Энэхүү өгөгдөл нь уул уурхайн үйл ажиллагааны түгээмэл орчин болох өндөр нөлөөллийн, идэвхтэй орчинд багарцагаас илүү сайн чанарыг хангаж буй байдлыг баталж байна.

Хүч чадал, үйлдвэрлэлтийг сайжруулах зорилгоор геометрийг болон ханойн зузааныг оновчтой болгох

Том зузаан хиймэл хийцтэй давхаргуудын тогтвортой бус ханойн хэсгээс үүдэлтэй эвдрэлийг шийдвэрлэх

Хиймэл барилгын машин механизмд бүхий л хананд талбайн зузаан ялгаатай байх нь дараа нь бүтцийн хувьд гэмтэх эсвэл хугарах шалтгаан болох нь ихэвчлэн үргэлжилж байна. Ачааны машин, мөрт чийдэгний хэсгүүд зэрэг хүнд машинд ашигладаг деталиудад зузаан ба нимгэн хэсгүүдийн хооронд маш их зөрүү гарвал, ялангуяа 40%-иас дээш хэлбэлзэлтэй бол тэд хагарах магадлалтай. 2023 оны хайлш үйлдвэрийн үйл ажиллагааны сүүлийн үеийн судалгаагаар хайрцагны 10-ийн 7 нь хананд талбайн зузаанын энэхүү гэнэт өөрчлөлтөөс үүдэж металл хайлж цуграх явцад бүрдэлт муутай болохыг илчилжээ. Бодит жишээнүүдийг судлахад сонирхолтой зүйл гарч ирлээ. Хиймэл үйлдвэрлэгчид хэсгүүдийн хооронд ойролцоогоор 1:3 налалттай тэгш хэлбэрийн шилжилтийг хийх үед энгийн хурц өнцгүүдтэй харьцуулахад стрессийн цэгүүд 25% буурахыг ажигласан.

Ижил зузаан ханатай, үр дүнтэй хөргөлттэй байхаар загварчлах

Хийцийн төрлөөс хамааран 12–25 мм-ийн хооронд ханын хэмжээсийг тогтмол байлгах нь хаягдлын үед дулаан зохистойгоор задарч байхыг хангана. Судалгаагаар ханын нийтлэг хэмжээс нь газрын зам туулж буй машины чиглүүрийн хэсгүүдэд үлдэгдэл хүчдэлийг хүртэл 34%-иар бууруулдаг. Гол стратегиуд бол:

• Загаснаас илүү сайн гаргахын тулд хамгийн багадаа 1.5° налалт оруулах
• Ачаалал ихтэй хэсгүүдийн ойролцоо налуутай шилжилтийг (≈2 мм/мм-ийн налалт) хэрэглэх
• Дулааны загварчлалын өгөгдлийг ашиглан цэвэрлэгээний тавилгын байрлалыг тохируулах

Батжуулагч сав, муруйлтууд ба хүчдэлийн концентрацийг бууруулах аргачлал

Стратегийн байдлаар савнуудыг байрлуулах нь жингийн зорилтоо алдахгүйгээр деталийн хатуувтарийг нэмэгдүүлдэг. Тракторын хөлөн боолтын хаягдалд 8–10 мм муруйлтын радиустай муруй савнууд нь хурц өнцгийн дизайнтай харьцуулахад эвлэрэх насныг 400 циклээр сайжруулсан. Чухал зааварчилгаанууд:

Онцлог	Оновчтой хэмжээс	Ажиллагааны нөлөө
Савны зузаан	суурин ханын 60–75%	Нунтаг үлдэгдэл үүсэхээс сэргийлнэ
Дотор тойргийн радиус	≥6 мм	Стрессыг 18–22%-иар бууруулдаг
Бос-ийн дэмжлэг	30°-ийн өнцгийн загвар	Агшилтын хоосон зайг арилгадаг

Ханын шилжилт ба бүтцийн урсгалыг сайжруулахад зориулсан имитацийн хэрэгслүүдийг ашиглах

Орчин үеийн хайлуур нь хэрэгсэл үйлдвэрлэхээс өмнө хайлах загварыг урьдчилан таамаглахын тулд дижитал хос системийг ашигладаг. Сүүлийн үеийн шинжилгээ нь урсгалын имитацийн тусламжтайгаар кранын зүүшний хайлшны ханын зузааны алдааг 92% бууруулж чадсан талаар тодорхойлсон. Эдгээр хэрэгслүүд инженерчидэнд дараах зүйлсийг харах боломжийг олгодог:

• Шийдэмтгий цэгүүд дээрх металл урсгалын хурд
• Нийлмэл геометр дээрх температурын ялгаа
• Ажиллаж байх үеийн ачааллын доорх хүчдэлийн тархалт

1,500-с дээш зууралтын туршилтын импирик дата болон симуляцийн мэдээллийг хослуулан ашигладаг үйлдвэрлэгчид 5 тонноос хэтрэх компонентүүдэд 1,2%-иас бага хэмжээний хэмжээний хувьсах хазайлттай болдог.

Тогтвортой зууралтын чанарыг хангахын тулд зөрүүг зохион байгуулах болон үйл явцыг удирдах

Нийлүүлэлтийн асуудлыг урьдчилан сэргийлэхийн тулд хэмжээний хувьсгалыг удирдах

Нарийвчлалтай зөрүүг удирдах нь зуурцангийн деталь машин механизмд урвуугүй таарч байрлах боломжийг олгоно. Мэргэжлийн судалгаагаар барилгын машин техникэд зуурцангийн хэмжээний алдаа ±0,5 мм-ээс хэтэрвэл нийлүүлэлтийн дахин ажиллах хувь 34%-иар нэмэгддэг. Орчин үеийн зууралтын үйлдвэрүүд энэ асуудлыг 3D сканерийг хавсарган тохируулга хийх машинд хэрэглэж, зууралтын дараах шатанд 0,1 мм-ийн хазайлтыг засдаг.

Хайлах үед хэмжээ багасах, муруй болох, цөмийн шилжилтийг тооцох

Материалын тэлэлтийн коэффициент болон хөргөх хурд нь шахмалын эцсийн хэмжээсийг шууд нөлөөлдөг. Жишээ нь, уян багашид хайлж цугсаар хувирч байх үедээ 1.5–2% эзэлхүүнээ багасгадаг тул загварыг томруулах шаардлагатай болдог. Одоо үед симуляцийн хэрэгслүүд дулааны ялгаатай байдлыг загварчилан муруйхийг 92% нарийвчлалтайгаар урьдчилан таамаглаж чаддаг бөгөөд формын загварыг урьдчилан тохируулах боломжийг олгодог.

Гутал үйлдвэрлэлд Статистик Процессийн Хяналтыг Нэвтрүүлэх

Онцгой үзүүлэлттэй үйлдвэрлэгчид бодит цагийн статистик процессын хяналтын системийг нэвтрүүлснээрээ гажиг дутагдалын асуудлыг ойролцоогоор 40%-иар бууруулсан. Эдгээр дэвшилтэт системүүд хайлуурын температур, элсний шахалтын түвшин зэрэг үйлдвэрлэлийн явцад илрэх 15-аас дээш өөр хүчин зүйлсийг хянах боломжийг олгодог. Өнгөрсөн жилийн судалгаа нь автомжуур хяналт ашигладаг үйлдвэрийн ачаалагчийн хөндийн хийцэнд хэмжээний асуудал 62% хүртэл эрс буурсан гэж харуулсан. Эдгээр системүүдийн үнэ цэнийг тэд анхны үедээ асуудлыг илрүүлдэгт оршдог. Жишээ нь, зууралтын хурд ±5 секундын нарийн хязгаараас гарчихвал боломжит чанарын асуудлыг илрүүлж, бүх багцыг гамшигт өөрчлөхөөс урьдчилан сэргийлнэ.

Үйлдвэрлэлд тохиргоо болон Зардал хэмнэлттэй найдвартай байдал

Гадаргуугийн налалт, Тагтах элементүүд болон Хийцний зураг авалтад тохиромжтой дизайн

Хийц нь юмыг үйлдвэрлэлд үнэндээ хийж чадах эсэхэд их нөлөө үзүүлдэг. Хаях өнцгийг 1-3 градусаар нэмэх нь хаялтын дараа орны хэсгүүдийг тусгаарлахад илүү хялбар болгодог. Төвөгтэй доод талын шугамуудаас арилснаар багаж зүйлчидтэй холбоотой асуудал багасна. Бид олон хайлшны ажиллагааны ажлын туршлагатайгаар харахад сав, боолтууд зэрэг зүйлсийн стандарт загварын дүрмийг баримтлах нь багажны засварыг ойролцоогоор 15-20 хувиар бууруулдаг. Тухайлбал шингэн гидравлик барьцны хувьд ханыг налуутай болгох нь хайлсан металл орны цонхинд илүү сайн урсахад нь тусалдаг бөгөөд эцсийн бүтээгдэхүүний чанарыг муутгаж болзошгүй агаарын бөмбөлөг багасдаг.

Нийтлэг дутагдал илрээсийг урьдчилан сэргийлэх: Цэврүүтэх, хүйтэн холболт, хольц

Гацалдлын урьдчилан сэргийлэлт нь дулаан зохицуулах арга хэмжээнээс эхэлдэг. Ханын жигд зузаан (хэлбэлзэл ≤10%) нь хуралдах цорго үүсгэдэг халуун цэгүүдийг саатуулдаг бөгөөд иймд хайлшийн хувиралын цоргоноос сэргийлдэг. Мөн тасралтгүй ирмэг нь металл орох урсгалыг сайжруулж, хүйтэн холбоос үүсэхээс сэргийлнэ. 2023 оны зуурмагтай хийсэн загварчлалын судалгаагаар ачааны самбарын зуурмагт турбулент байдлыг бууруулах шүүлтүүртэй сайжруулсан хаалтын системийг ашигласнаар хийн хольц 37%-иар багассан байна.

Зуурмаг үйлдвэрлэл дэх дизайн-ийн нарийн төвөгтэй байдлыг өртөг-үр дүнтэй байдлаар тэнцвэржүүлэх

Бүтцийн бат бөх чанарыг хадгалсан энгийн геометр нь экскаваторын деталийн зуурмагийн машинд орох цагийг хамгийн ихдээ 40%-иар бууруулдаг. Стандартжуулсан суурилуулах интерфэйстэй модуль дизайн нь машин механизмийн платформуудад деталь дахин ашиглах боломжийг олгодог бөгөөд ачааллын багтаамжид нөлөөлөхгүй. Энэ арга нэгжийн өртгийг бууруулж, 10,000 цаг ба түүнээс дээш үйлчилгээний хугацааг хангах зэрэгтэйгээр бат бөх чанарыг хадгалдаг.

Түгээмэл асуулт

Барилгын машин техникт зуурмагийн гүйцэтгэлийн үндсэн даралтууд юу вэ?

Зарим гол сорилтуудад хөргөлтийн хурд, металлын хольц дахь ялгаатай байдал болон загварын зан араншин ордог бөгөөд эдгээр нь эцсийн бүтээгдэхүүнд тогтвортой бус байдал, сул цэгүүдийг үүсгэж болно.

Тогтвортой дизайн зэвсэглэлтийн тогтвортой байдлыг хэрхэн сайжруулах вэ?

Тогтвортой дизайн нь систем, параметр болон дутагдалгүй байдлын загваруудыг ашиглан геометр, хайлшийн элементүүд болон хэмжээний нарийвчлалыг сайжруулдаг бөгөөд үйлдвэрлэлийн хувьсах хэмжигдэхүүнүүдэд мэдрэг байдлыг бууруулж, үзүүлэлтийг сайжруулдаг.

Зэвсэглэлтийн загварчлалд дижитал хос загварын симуляци яагаад ашигтай вэ?

Дижитал хос загварын симуляци нь виртуаль прототайп болон бодит зэвсэглэлтийн хооронд бодит цагт харьцуулалт хийх боломжийг олгох бөгөөд загварчлалын давталтын нарийвчлал болон хурдыг сайжруулдаг.

Зэвсэглэлтэй ажиллах үед их нөлөө үзүүлэх орчинд ямар материалуудыг илүүд үздэг вэ?

Нягт шүдтэй чулуун болон хром-молибден хайлш нар нь стрессийн мөчлөг болон идэвхжүүлэгч орчинд ажиллах чадвараараа давуу талтай тул илүүд үзэгддэг.

Симуляцийн хэрэгслүүд хананы шилжилтийн загварчлалд хэрхэн тусалдаг вэ?

Симуляцийн хэрэгслүүд нь металл урсгал, температурын градиент болон хүчдэлийн тархалтыг харуулж, ханын шилжилтийг сайжруулах, бүтцийн бат бөхийг дээшлүүлэхийн тулд ханын зузаан ижил байхыг хангана.