Квадрат хоолойн үндсэн онцлог шинж чанар болон таарцтай хэрэглээ нь юу вэ?

Дөрвөлжин гулдуурын бүтцийн хүч чадал ба механик ажиллагаа

Механик шинж чанар: Дөрвөлжин ган хоолойн хүч чадал, бат бөх чанар, хатуулаг чанар

Зөв хэлбэртэй хоолойд бүтцийн хувьд юу ч гэсэн бат бөх байдаг вэ? Энэ нь тэдгээрийн хэлбэрийг хэр зэрэг үр ашигтай хийснээс хамаардаг. Хайрцаг хэлбэр нь бүх бүтцийн дагуу даралтыг тэгш хувааж өгдөг тул эдгээр хоолойнууд нь муудахаасаа өмнө хүчтэй даралт тэсвэрлэх чадвартай байдаг. ASTM стандартын дагуу С ангиллын гангуудын хувьд урт үүдийн хүч нь ойролцоогоор 50 ksi хүрдэг. Бодит ажиллагааны хувьд энэ төрлийн хатуу байдал нь маш чухал байдаг ба энэ нь их ачаалал дор хэв гажих, муудахаас сэргийлдэг. Шинжилгээний дүнгээс харахад дөрвөлжин хоолойнууд нь цаг соёны дараа ч сайн ажиллаж байгааг харуулж байна. 2024 оны Бүтцийн гангийн сүүлийн тайлангийн дагуу дугуй хоолойтой харьцуулахад давтагдсан стрессын нөхцөлд ойролцоогоор 15-ээс 20 хувь хүртэл ядаргаа тэсвэрлэдэг. Нөгөө нэг давуу тал нь хоолойн бүх тойрон дагуу ханын зузаан ижил байх явдал юм. Энэ нэгэн төрөлшил нь бусад төрлийн хоолойнуудын нэгдэл хэсэгт үүсдэг сул цэгүүдийг арилгахад тусалдаг.

Тэнхлэг ба хажуугийн ачаалтын дор бүтцийн хэрэглээнд тэсвэх чадал

Квадрат хавтан нь олон чиглэлд ачаалал үүрэх чадвартай бөгөөд Так ба Икбал (2021) судалгаагаар тэнхлэгийн даралтанд метр квадратад 1,200 кН/м² хүртэл дэмждэг. Симметрийн бат бөхжүүлэлтийн дүнд хажуугийн ачааллын багтаамж нь ижил жинтэй I-хэлбэрийн балкастай харьцуулахад 30–40% нэмэгддэг. Орчин үеийн барилгын салбарт энэ чанарыг дараах байдлаар ашигладаг:

• дүүргийн бүсэд 4 талын налуу эсэргүүцэл
• 6 метр хүрээний хооронд хэлбэлзэл ижил байх нь
• Моментыг эсэргүүцэх холболтын системтэй нийцэх чадвартай

Дугуй ба тэгш өнцөгт хавтанг харьцуулах: Тогтвортой байдал ба жингийн харьцааны давуу тал

Дугуй хавтангууд нь цэвэр даралтанд сайн боловч квадрат хавтангууд нь хосолсон ачаалалтай үед жингийн харьцаа нь 18%-иар өндөр байдаг (1-р хүснэгт үзээрэй). Тэгш өнцөгт хавтангууд нь харьцаа 3:1-ээс давах үед тогтвортой байдал алддаг. Квадрат хавтангийн гол давуу талууд:

Чадвар	Зузаат үсвэр	Дугуй түтүв	Тэгш өнцөгт цагаан цаг
Хохирох эсэргүүцэл	96 МПа	72 МПа	84 МПа
Холболтын цэгүүд	4	1	2
Үйлдвэрлэлийн зардал	$28/м	$35/м	$31/м

Туршлагын жишээ: Квадрат хэлбэрийн бүтэцтэй хоолой ашиглан өндөр байшин барих

Бурж Альмасарын төсөл (2023) барилгын хэсэгт квадрат хоолой ашиглах давуу талуудыг харуулжээ. Тэдгээрийн дотроос:

• барилгын бүтцийн жинд 15% хүртэл бууруулсан
• 4 цагийн түймрийн тэсвэртэй байх чанарыг бүтцийн хуваан байршуулалтаар олгосон
• стандартчилсан болттой холболтууд нь 6 метрээс дээш өндөрт барилгын бүтцийг угсрах хугацааг 8% хурдасгасан.

Квадрат ган цохны талаарх бодит асуулт болон түүний ашиглалт

Квадрат ган цохны хийх материалууд ямар байдаг вэ? Тэдгээрийн шинж чанар юу вэ?

Квадрат ган цохны ажиллагаа нь ихэвчлэн сонгосон материалын чанараас хамаардаг. Хүчилтөрөгчтэй ган нь хүч ихтэй, үнэ нь хямд байдгаараа бүтцийн ажлуудад өргөн ашиглагддаг. 6061-T6 хөнгөн цагаан ихэвчлэн хөнгөн бөгөөд корроз өнгөрөх чадвар шаардлагатай хэрэглээнд ашигладаг. Цинкэн хучилттай ган нь гадаа ашиглахад зохистой бөгөөд цугцааныг илүү сайн хамгаалдаг цайр хучилттай байдаг.

Бүтцийн ажлуудад квадрат ган цохыг тойрог эсвэл тэгш өнцөгт ган цохыг бодвол яагаад илүүд үздэг вэ?

Квадрат ган цох нь хүч чадал болон жин хоёрын харьцааны тэнцвэрийг сайн барьдаг бөгөөд тойрог ган цохыг бодвол нийт ачаалал өгөх үед хүч-жингийн харьцаа нь 18%-иар сайн байдаг. Тэдгээрийн ханын зузаан нь нэгэн төрөл байдаг тул сул цэгүүдийг багасгаж, тогтвортой байдлыг сайжруулдаг.

Квадрат ган цох нь янз бүрийн төрлийн хүчдлийн үед ачаа тэсэрхийлэх чадвараараа харьцуулахад ямар байдаг вэ?

Квадрат хоолой нь тэнхлэг даралтанд квадрат метр тутамд 1,200 кН/м² хүртэл даах бөгөөд жингийн хувьд ижил байх I-хэлбэрийн балкастай харьцуулахад хажуугийн ачаалтын багтаамжийг 30-40% нэмэгдүүлдэг.

Квадрат хоолойд өндөр бат бөх ган ашигласны давуу тал нь юу вэ?

ASTM A500 Grade C шиг өндөр бат бөх ган нь орчин үеийн хүчний хэмжээг 50 ksi орчимд хангах бөгөөд нугалах, муруйх, ядаргаа үүсгэхээс илүү сайн эсэргүүцдэг.

Квадрат хоолой үйлдвэрлэхэд ямар материалуудыг ихэвчлэн ашигладаг вэ?

Ихэвчлэн ашигладаг материалуудад нүүрстөрөгчийн ган, 6061-T6 хөнгөн цагаан, 304 зэвэрдэггүй ган, цинклэсэн ган ордог бөгөөд эдгээрийг бат бөх байдал, жин, орчны нөхцөл зэргээс шалтгаалан сонгодог.

Квадрат хоолой үйлдвэрлэхэд ихэвчлэн ашигладаг материалууд болон исэлдэхээс хамгаалах чанар

Үндсэн материалууд: Нүүрстөрөгчийн ган, 6061-T6 хөнгөн цагаан, 304 зэвэрдэггүй ган, Цинклэсэн ган

Квадрат хоолой үйлдвэрлэхэд хэрэглэх материалыг сонгохдоо бүтцийн ажлын хувьд хүчтэй ба зардал нь хямд байдаг нугалан ганг ихэвчлэн сонгодог. 6061-T6 цагаан алчуур нь хөнгөн цааш нь хэтэрхий хохиролтой орчинд ашиглахад тохиромжтой бөгөөд галт тэргэнд зориулсан машин механизм, нисэх онгоцны хэсгүүдийн хувьд хэрэглэхэд тохиромжтой. 304 Цуврамтгай ган элхэг орчинд зохино, давсны агаарт удаан хугацаагаар нэрвэгдсэний дараа ч механик шинж чанарын 90% нь хадгалагдана. Цинкээр бүрсэн цагаан тугалтай ган нь нийтлэг хохиролтанд тэсвэлтэй бөгөөд чийгтэй эсвэл химийн бодисын нөлөөнд удаан хугацаагаар ашиглах боломжийг олгодог.

Материалын ангиуд ба сонголт: Нугалан ган ба цагаан алчуурын хайлшийг ойлгох

Материалын сонголт нь хэрэглээний шаардлагын дагуу тодорхойлогдоно. Жишээлбэл, ASTM A500-ийн шиг бүтцийн нүүрстөрөгчийн ган нь 40–50 ksi хязгаарын бат бөх байдаг тул их ачаалал үүсдэг орчинд хамгийн сайн ажиллагааг хангана. 6061-T6 цагаан тугалыг жин багатай, коррозор сэргийлдэг шинж чанарыг шаарддаг хэрэглээнд сонгодог ч үнэ нь өндөр байдаг. Цинкийн давхаргаар хамгаалсан ган нь гадаа ашиглахад тохиромжтой бөгөөд цэвэр хэрэглээний гангүй харьцуулахад ихээр хөрөнгө хэмнэх боломжтой ч эхний үнэ нь өндөр байдаг.

Гадаа болон хатуу нөхцөлд коррозор сэргийлэх болон цинкээр бүрэлтгэсний давуу тал

Цинкээр бүрэлтгэсэн дөрвөлжин хоолой нь цэвэр ган хоолойтой харьцуулахад коррозийн эсрэг 4–5 дахин урт нас хангах бөгөөд цинкийн давхарга нь рүтэлтийг удаашруулж бат бөх чанарыг сайжруулдаг.

Дөрвөлжин хоолойн инженерийн болон автомашины салбар дахь хэрэглээ

Машины хүрээ, инженерийн тоног төхөөрөмж, автомжруулалтын системд гүйцэтгэх үүрэг

Квадрат хоолойд машины бүтцийн хүрээ болон үйлдвэрлэлийн тоног төхөөрөмжид өргөн ашигладаг нь тэдгээрийн бүтцийн хүчийг болон суурилуулж байх үед эгнүүлэх хялбар байдлыг харгалзаж юм. Эдгээр хоолойнууд деформацийн хүчнүүдэд маш их эсэргүүцдэг тул машины суурь болон автомашины бүтцийн ашиглалтанд тохиромжтой байдаг. Тэдгээрийн шулуун өнцөгт бүтэц нь цуглуулгын үед нарийн төвөөрөөс бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг эгнүүлэхэд тусалдаг бөгөөд угсралтын цагийг багасгадаг.

Автомашины давуу тал: Шассийн системүүд болон тээврийн хэрэгслийн аюулгүй байдлыг сайжруулах

Квадрат хоолойнууд бат бөх шассийн системүүдэд чухал ач холбогдолтой бөгөөд мөргөлдөөний үед аюулгүй байдлыг сайжруулдаг. АСТМ А500-ийн зэрэглэлийн өндөр хүчтэй материалыг мөнгөн уралдааны машинуудын харимхайн болон аюулгүй байдлыг сайжруулахын тулд ашигладаг бөгөөд торсион тогтвортой байдлыг 30%-иар нэмэгдүүлдэг. Квадрат хоолойн талс нь аюулгүй байдлын чухал бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг суурилуулахад хялбар байдаг.

Туршлагын жишээ: Цахилгаан тээврийн хэрэгслийн цогцолбор дээрх өндөр хүчтэй гангаар хийсэн квадрат хоолой

Сүүлийн үед цахилгаан хөдөлгүүртэй тээврийн хэрэгсэл үйлдвэрлэгч нь орлуулж буй лазерээр огтсон өндөр бөх бат бэхийн гангаар баттерейн хайрцагийн жинг 15%-иар бууруулж чадсан. 2024 оны дэвшилтэт автомашины материалын тоймын мэдээнээс үзвэл энэ өөрчлөлтөөр баттерейн ажиллагааг сайжруулах, нэг удаагийн цэнэглэлтээр явагдах зайг 15%-иар нэмэгдүүлэх зэрэг нэмэлт давуу талуудыг олж авсан.

Зүй тогтол: Их хэмжээний түлш хэмнэх, цахилгаан хөдөлгүүртэй платформын хувьд хөнгөн цагаан хоолойн дөрвөлжин хэлбэр

Автомашины дизайн дээр 6061-Т6 цагаан дөрвөлжин хоолойг ашиглах нь ихсэж байна. Эдгээр хоолойнууд нь уламжлалт ган хувилбаруудтай харьцуулахад тээврийн хэрэгслийн жинг 18–25%-иар бууруулдаг. Энэ жингийн бууралт нь түлшийн зарцуулалтыг хэмнэх, цахилгаан тээврийн хэрэгслийн (EV) явагдах зайг сунгахад чухал ач холбогдолтой байна. Энэ нь цагаан тээврийн бүлгийн 2023 оны тайлангаас харагдаж байна.

Бөмбөг ба бүтцийн хэсгүүдийг холбох боломж, боловсруулах боломж, холболтын нарийн төвөгтэй бүтцийн хувьд

Дөрвөн талын хоолойн шулуун ирмэг, тэгш хэмт загвар нь байгуулалтад зохиогч үйл явцыг хялбарчилж, нарийн тохируулгыг хангана. Эдгээр онцлогууд нь цуглуулгын цагийг ихэд бууруулж, нарийн өнцгүүдтэй холбоотой боломжит асуудлыг арилгана. 6061-T6 хөнгөн цагаан дөрвөн талын хоолой нь тусгай CNC фрезерийн тоног төхөөрөмжтэй тохиромжтой байдаг тул нарийн огтлолт, суурьлуулгыг хялбархан хийх боломжийг олгодог.

Стратеги: Ачаалал, Орчинд тулгуурлан Зохиамжит Дөрвөн Талыг Сонгох

Квадрат хоолойн сонголт нь тодорхой хэрэглээний шаардлагын дагуу тодорхойлогдох ёстой. Ачаалал, орчны нөхцөл, үнийн хүрээнд хамаарах хүчин зүйлс энэ шийдвэрт чухал үүрэг гүйцэтгэнэ. Ерөнхий материал сонголтод дараахь хувилбаруудыг авч үздэг: өндөр ачаалал даах бүтцийн нүүрсөрхөг ган ASTM A500, корроз өндөр тэсвэртэй 304 зэвэрдэггүй ган, гадаа ашиглах зориулалттай цинцэрлэг ган, жин багатай, корроз тэсвэртэй 6061-T6 хөнгөн цагаан балш нь жин хөнгөлөх шаардлагатай үед ашигладаг. Материал тус бүр хүч, бат бөх, зэврэлтэнд тэсвэртэй эсвэл жин хэмнэх гэх мэт онцлог ашигтай байдаг. Эдгээр хүчин зүйлсийг анхааралтай үнэлж, таны тодорхой шаардлагад тохирох хослолыг сонгох хэрэгтэй.

НӨАТ-ын хэсэг

Квадрат хоолой үйлдвэрлэхэд хэрэглэдэг ерөнхий материалууд юу вэ?

Квадрат хоолойд ихэвчлэн нүүрстөрөгчийн ган, 6061-T6 хөнгөн цагаан, 304 зэвэрдэггүй ган, цинклэсэн ган зэрэг материалыг ашигладаг. Материал тус бүр өртгийн үр ашгийг сайжруулах, хүчтэй байх, зэврэлтийг тэсвэрлэх эсвэл хөнгөн чанар зэрэг онцлог шинж чанаруудыг санал болгодог бөгөөд энэ нь тэдгээрийг өөр өөр зориулалтаар ашиглахад тохиромжтой болгодог.

Дөрвөлжин хоолойг бүтцийн хувьд яагаад хүчтэй гэж үздэг вэ?

Квадрат хоолой нь хайрцаг хэлбэртэй байдлаараа тогтвортой чанарын тархалтыг ижил хэмжээгээр тэгэх учраас онцгой хүчтэй байдаг. Энэ хэлбэр нь дахин давтагдах стрессын нөхцөлд бөмбөлөг хоолойгоос илүү даралт тэсвэрлэх чадварыг сайжруулдаг. Бүтцийн дагуу ханын зузаан ижил байгаа учраас сул тухайн цэгүүдийг арилгаж, тэдгээрийн бат бөх чанарыг нэмэгдүүлдэг.

Дөрвөлжин хоолой тойрог ба тэгш өнцөгт хоолойтой харьцуулахад ямар байх вэ?

Квадрат хоолойн бат бөхийн жингийн харьцаа нь цэвэр даралтанд эсэргүүцэх чадвараараа давуу талтай байхад тойрог хоолойн хувьд хосолсон ачаалал үед 18%-иар өндөр байдаг. Харин тэгш өнцөгт хоолойн хувьд талын харьцаа 3:1-ээс хэтэрвэл тогтвортой байдал нь квадрат хоолойн хувьд байгаатай харьцуулахад муу байдаг тул ихэнх бүтцийн хэрэглээнд квадрат хоолойг илүүд үздэг.

Галванчлагдсан квадрат хоолой ашигласнаар ямар ашиг олох вэ?

Галван хайлагдсан ган нь хамгаалалтын цайрын давхаргатай байдаг бөгөөд энэ нь хохирол үүсгэгч орчинд дээр 72%-иар дээш хурдтай идэвхижин цацрагийн нөлөөг арилгадаг. Энэ нь эмнэл засварын гантай харьцуулахад 4-5 дахин илүү үргэлжлэх хугацааг нь өргөтгөдөг тул гадаа болон хатуу нөхцөл байдалд галванчлагдсан хоолойг ашиглах нь өртөг үр ашгийн хувьд илүү сайн байдаг.