Автомашины ба төмөр замын салбарт цөмгүй ган цилиндр яагаад өргөн ашиглагддаг вэ?

Шаардлагатай нөхцөл байдалд цөмгүй ган цилиндрийн асар их хүч чадал, бат бөх чанар

Автомашины хүрээ, төмөр замын доод хэсэгт цөмгүй ган цилиндрийг хүч чадал, бат бөх чанараар нь яагаад сонгодог вэ?

Нэгэн зэрэглэлийн ган цохид хүчтэй бүтцийн шинж чанартай байдаг учраас тэдгээрийг нэгэн бүхэл металл хэсгээс хийдэг бөгөөд ямар ч цавах үе, зах ирмэггүй байдаг. Энэ сул талуудын байхгүй байгаа нь тэдгээрийг томоохон автомашины үйлдвэрлэгчид, галт тэргэнд ачаа ихтэй хэсгүүдийг хийхэд ашиглахад таалагддаг байна. Жишээлбэл, автомашины хүрээ, галт тэргэнд доод хүрээ. Цавины дагуу хүч нь цуглуулах нь цаг сохиурт аюултай болж болно. Өнгөрсөн хугацаанд Европын төмөр замын албанаас хийсэн шинжилгээ сонирхолтой юм байв: харьцуулахад цохид хэсэгт давтагдах хүчний 20 хувийг илүү хүлээн авч чаддаг байна. Тиймээс энэ төрлийн цохидыг ашиглаж буйг нь эд зүйлсэд үргэлж ашигладаг.

Давталтын ачаалалд тасралтгүй төмөр замын систем, дүүжин, дээд тэнхлэгийн хөнөөлдөх эсэргүүцэл

Төмөр замын сүлжээнд ашигладаг цацрагийн гулзайлтгүй хоолойнууд нь налуу байдал үзүүлэхгүйгээр жилд нэг сая орчим дахин ачаалал өөрчлөх нөхцөлд тэсвэрлэж чаддаг. Энэ нь тэдгээрийг төмөр замын тэнхлэг, тулгуур хүрээ зэрэг хэсэгт ашиглахад тохиромжтой болгодог. Мөн автомашины хувьд ч төстэй давуу талуудыг ажиглаж болно. Хүнд даацын тээврийн хөлөг онгоцны шингэн устгагчийн хийсэн туршилтаас харахад цацрагийн гулзайлтгүй гангаар хийсэн нь бусад төрлөөсөө жирэмдэхгүй 30% илүү үргэлжилдэг байв. Энэ нь өнгөрсөн жилийн OEM-ийн үнэн зөв байдлын тайлангийн дагуу 10 жилийн бодит замын нөхцөл байдалд тэсвэрлэх чадвартай гэдгийг харуулж байна. Энд чухал нь эдгээр материалын ачаалал нэмэх, хасах үед трещин үүсэхээс хэрхэн эсэргүүцэж байгаа юм. Ийм ажиллагааны үр дүнд цацрагийн гулзайлтгүй гангаар хийсэн хэсгүүд нь янз бүрийн салбарын хөдөлгөөнт тээвэрт маш удаан хугацаанд найдвартай ажилладаг.

Гулзайлттай хоолойтой харьцуулах: Нум, цав хоорондын сул талыг арилгах

Олон жилийн судалгаагаар хоолойн нугалаас дээрх дээд зэргийн даралтанд тэсвэх чадварыг сайжруулахын тулд хоолойг цэвэр зэргэлдээ холболтгүйгээр үйлдвэрлэх нь хоолойн холболтын хэсэгт үүсэх дээд зэргийн даралтын нөлөөгөөр 92% бууруулдаг байна. Тухайлбал, гидравлик тормозын хоолойн хувьд судалгааны үр дүнгээр зэргэлдээ холболтгүй хоолой нь дээд зэргийн даралтанд тэсвэртэй байх чадвар нь зэргэлдээ холболттой хоолойгоос 3 дахин давамгайлдаг байна. Энэ нь тухайн хоолой маш их аюулгүй байдлыг шаарддаг үед тормозын системд тогтвортой ажиллагааг хангаж чаддэг гэсэн үг юм. Инженерүүд энэ технологийг ашиглах болсон нь ялангуяа ямар ч хүн түргэн тормозлох үед тормозны системээ алдахыг хүсэхгүй байгаа юм.

Урт хугацааны коррозид тэсвэртэй ажиллагаа: OEM-ийн туршилтын өгөгдөл болон бодит байдал дахь итгэл үнэмшил

Хугацаагаар хурдасгасан давсны шүргэх туршилтууд нь зэсгүй ган хоолойд сонирхолтой юм байна гэж харуулсан. 15 жилийн турш цацрагт орсон нөхцлийг туршихад эдгээр хоолойнууд анхны ханын зузааны ойролцоогоор 89%-ийг хадгалж байна. Энэ нь холболттой хувилбаруудтай харьцуулахад үнэнчээр л сонирхолтой юм. Учир нь холболттой хувилбарууд нь зөвхөн тэр хэмжээний талыг л хадгалж чаддаг. Энэ зөрүү нь практикт ч чухал байдаг. Цөмөөр ажилладаг төмөр замын компаниуд юм сонирхолтой мэдээг анзаарсан. Тэд зэсгүй хоолойн системд шилжихэд хоёр арван жилийн турш хоолой солих хэмжээ нь 60%-иар буурсан байна. Энэ нь бүх бүтцийн амьдралын мөчид үйлчилгээний зардлыг хэмнэх боломжийг олгодог.

Шингэн ба гидравлик системийн өндөр даралтанд тэсвэртэй

Тормоз ба шатахууны системд хамгийн хүнд нөхцөлд зэсгүй ган хоолойн механик ажиллагаа

Цутгамт ган цохилт нь маш өндөр даралт тэсвэрлэх чадвартай бөгөөд 8,000 PSI эсвэл ойролцоогоор 550 бар даралтанд ашиглах боломжтой тул автомашины гидравлик тормозны системд ашиглахад тохиромжтой. Тээврийн хэрэгсэлийн шатахууны шугаманд энэхүү цохилтыг ашиглах тохиолдолд туршилтаар үзэхэд цахилгаан эсэргүүцэлтэй цохилтоос ойролцоогоор 15 хувь илүү ачаалал тэсвэрлэдэг нь тогтоогдсон. Энэ нь турбод нүхтэй эсвэл бусад өндөр ашигтай хөдөлгүүртэй автомашины шатахууны даралт эрчимтэй өсөх үед урсгалыг саатуулахад маш чухал. Цутгамт цохилтын сайн тал нь нэгэн төрлийн дотоод бүтэцтэй байдаг ба энэ нь ажиллагааны явцад даралт эрчимтэй өсөх үед ч тогтвортой үр дүн өгдөг.

Тохиолдолын судалгаа: Өндөр даралттай дизель шатахууны впрыск системд ашиглагдаж буй цутгамт цохилт

Анхны тоног төхөөрөмжийн үйлдвэрлэгчдийн 2023 оны судалгаагаар том дизель тракторуудын шатууны системд 2,500 бар-аас дээш даралтанд шатуун түгээх асуудлыг нэгэн зэрэг холболтгүй хоолойнууд нь ойролцоогоор 72 хувь бууруулж байна. Холболтгүй бол дэгдэлт ихтэй газар нь голчлон холболтод байдаг учраас одоо байхгүй болно. Судалгаа нь эдгээр холболтууд нь шатууны системд гарч буй их даралтын 10-ын 9-ийг эзэлдэг болохыг харуулж байна. Үр дүнд нь тээврийн компанийн үйл ажиллагаа илүү аюулгүй болох ба засварын багуудад зогсолт багасна.

Даралтын тэсвэр: Тээврийн хоолойн харьцуулалт

Материалын төрөл	Дундаж даралтын тэсвэр (бар)	Цикл дахь хөндлөнгийн хязгаар
Нэгдсэн ган хоолой	1,350	8.7
Erw дэвсгэрлэгдсэн цолын хэрэгсэл	930	3.2

Энэ гүйцэтгэлийн зай нь төмөр замын агаарын тормоз шиг аюулгүй байдалд чухал системүүдэд чухал бөгөөд аварга тормозлолт нь 1100 бар хүртэлх даралтын мөргөлдөөн үүсгэж болох бөгөөд энэ нь зэргэлдээ холболттой ган гуурсын аюулгүй ажиллагааны мужид багтдаг ч гэсэн холбогдсон бусад гуурсны хугарлын заагт ойр байдаг.

Цахилгаан тээврийн хөдөлгүүрт даралтанд тэсвэртэй материалын эрэлт өсжээ

800V цахилгаан тээврийн хэрэгсэлд шилжих нь энгийн шатахуунтай тээврийн хэрэгслээс ойролцоогоор 45% илүү даралт тэсвэрлэх хөргөлтийн систем шаарддаг. Одоо үед ихэнх үйлдвэрлэгчид шөргөөн цутгалан гангаар хийсэн хоолойг ашигладаг бөгөөд энэ нь шинэ загварын цахилгаан тээврийн хэрэгсэлд баттерейн температурыг удирдахад ашиглагдаж буй хэсгүүдийн ойролцоогоор 68% эзэлдэг. Ирээдүйг харвал, өнгөрсөн оны Глобаль тээврийн материалын тайлангийн мэдээлснээр 2028 онд төмөр замын цахилгаан тормозлолтын системд эрэлт 2 дахин өсөх боломжтой гэж мэргэжилтэд таамаглаж байна. Эдгээр ган элементүүдийг яагаад чухал гэж үзэж байгаа юм вэ? Яагаад гэвэл тэдгээр нь хүчтэй даралтын өөрчлөлт болон давтан температурын өөрчлөлтөнд тэсвэрлэж чаддаггүй. Ирээдүйн цахилгаан тээврийн шийдлүүдийг хөгжүүлэхэд ажиллаж буй хүмүүст эдгээр материалын стрессийн дор яаж ажилладгийг ойлгох нь маш чухал байдаг.

Гүйлтийн болон холболтын бус байдал нь бүтцийн бат бөхийг хангана

Шөргөөн хоолой үйлдвэрлэх процесс нь бүтцийн найдвартай байдлыг хэрхэн сайжруулдаг

Зэргэлдээ зэргэлдэн хийгдсэн ган цохилтот хоолойнуудыг эхлээд эргэлтийн прокатлах, дараа нь хүйтэн татах аргаар үйлдвэрлэдэг бөгөөд энэ нь зүгээр л холболтын нугалаасыг бүрэн устгадаг. Энэ нь материалын нэгэн зэрэг бүтцийг бий болгодог бөгөөд энэ нь тогтвортой сайн механик шинж чанарыг олгодог. 2023 онд Metals Performance Journal сэтгүүлд хэвлэгдсэн сүүлийн үеийн туршилтын дүнгээс харахад эдгээр хоолойнууд нь холбогдсон хоолойнуудтай харьцуулахад даралт дор ойролцоогоор 27 хувь сайн ачааллыг тэгш бүхийлдэг. Тиймээс тэдгээрийг итгэл үнэн бүхий хэсэгт ихэвчлэн ашигладаг. Жишээ нь: машин тэргэний зөөлөн баганууд, төмөр замын тэргэний хүрээнүүд. Нөгөө нэгэн ажиглагдах зүйл бол тэдгээрийн жинхэнэ хүчийг хэрхэн даах явдал юм. Хөдөлгүүрийн систем дэх хоолойнууд нь энгийн хоолойнуудтай харьцуулахад ойролцоогоор 18% илүү хүчийг дааж чаддаг бөгөөд хэмжээний нарийвчлалыг ±0.1 мм-ийн нарийвчлалтай хадгалж байдаг.

Төмөр замын агаарын тормоз болон гидравлик сүлжээнд алдаа гарах цэгүүдийг бууруулах

Зэргэлдээ холболтгүй зуухгүй гулзайлт хийх байгууламж нь их хэмжээний хонхилог дурангийн орчинд онцгой ашигтай байдаг:

• Агаарын тормозын системүүд : Холболтын цэгт 500,000 үйл ажиллагааны мөчийн дараа хойшлогийн трещин 92%-иар багасна
• Гидравлик сүлжээ : Хүйтэн уур амьсгалд (-30°C) бусад холболтоос 40% бага дэгээгийн хэмжээ
  Европын ачааны төмөр замын үйлчилгээний 2023 оны судалгаа нь зуухгүй гулзайлт нь даралтыг илүү сайн хадгалж, үйлчилгээ шаардах хэмжээг бууруулснаар тормозны ямар нэгэн гэмтлийг 5 жилийн дотор 34% багасгасан байдаг.

Туршлагын жишээ: Японы өндөр хурдны төмөр замын системд дэгээгийн хэмжээг багасгах

Гидравлик хяналтын системдээ зэргэлдээ зэвсгийн хоолойд шилжүүлснээр Японы Шинкансэний бичилтэнд томоохон үр дүн гарч ирсэн. 160-320 км/цаг хурдны хооронд хурд олгох үед шингэн гадагш алдагдаж байсан нь 2/3-аар буурчээ. Хаймрын дутагдалгүй болсноор систем нь 35 МПа орчим даралт тэсвэрлэж чаддаг болсон нь налуу хээрт нарийн зогсох шаардлагатай үед чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Энэ шилжилт нь цахилгаан хэрэгсэл тус бүрд жилд дунджаар 2.8 сая ам.долларын засварын зардлыг хэмнэж байна. Мөн систем нь бүх цагт ажиллаж байгаа тул 99.98% ашиглалтын түвшинд хүрсэн. Одоо олон улс үүнийг дагаж байгаа нь ч гэсэн дэлхийн шинэ өндөр хурдны төслүүдийн 10-ын 8 нь ижил стандартыг хэрэглэж байна.

Автомашины болон төмөр замын тээврийн системийн чухал хэрэглээ

Автомашины хөнгөн цагаан, зорчих, дамжуулах, хагас валын бушингийн хэрэглээ

Автомашины системийн бүтцийн бат бөх байдлыг нь ихэвчлэн нэгэн зэрэг хэмжээний ган цохмог хоолойд тулгуурладаг бөгөөд хийн болон цахилгаан болт нь хугацаа өнгөрөхөд эвдэрч болох сул талуудыг үүсгэдэг. Машинуудын хүрээг бүтээх үед энэ төрлийн ган нь замын хэлбийлтийг маш сайн даадаг бөгөөд энэ нь металлын бүтцийн жинхэнэ төрөлхийн тархалтын тогтвортой байдлыг харуулж байгаа юм. Энэ нь урт хугацааны жолооны дараа трещин үүсэх асуудлыг багасгадаг. Жолооны дугуйн колонкуудын хувьд үйлдвэрлэгчид ихэвчлэн хүйтэн татах замаар бэлтгэсэн нэгэн төрлийн ган хоолойг сонгодог бөгөөд ханын зузаан нь дунджаар 0.1 мм-ийн нарийвчлалтай тогтвортой байдаг. Энэ нарийвчлал нь шингэний даралтыг нарийн хянахад маш их ач холбогдолтой юм. Шилжүүлэгч шугамууд нь ч мөн тодорхой хэмжээний эргүүлэх хүчийг тэсэн зогсоход илүү сайн ажилладаг бөгөөд энэ нь шилжүүлгийн үед 800-оос 1200 Ньютоны хүртэлх хүчний моментэд ордог ч хэлбэрээ алдалгүйгээр ажилладаг. Мөн хагас дээд тэнхлэгийн бушингуудыг ч мартаж болохгүй юм. Эд ангиуд нь хөдөлгүүрийн өндөр эргэлтийн үед үүсдэг элэгдлийн бөөмсийг багасгадаггүй маш гладкийн гадаргуутай (Ra 3.2 микрометр эсвэл түүнээс бага) байдаг онцлогтой холбоотой юм. Энэ нь бүх хамрагдагч талуудын үйлчилгээний зардлыг бууруулж байна.

Төмөр замын агаарын тормозын систем, холболтын механизм, баганы доод хэсгийн шугам сүлжээний үүрэг

Ган цилиндргүй хоолой нь тасарч байгаа хоолойгоос 35-50 хувь их даралт тэсвэрлэх чадвартай тул төмөр замын үйлчилгээний агаарын тормозын системийн стандарт сонголт болон хувирчээ. Энэ нь тус тусын 8-10 бар даралтанд зогсоох шаардлагатай үед маш чухал ач холбогдолтой. Холболтын төхөөрөмжүүд өөрсдөө л пневматик дампераа ижил цилиндргүй хоолойгоор ашигладаг. Өдөрт 20 мянгаас илүү холболтын цикл өнгөрүүлдэг тул тогтвортой ажиллагаатай материалыг ашиглах нь маш чухал юм. Баганы доод хэсгийн хоолойн суурилуулалт өөр нэг түүхийг харуулж байна. Эдгээр системд бараг анхаарал хандуулах шаардлагагүй байдаг. Өнгөрсөн жилд Европын төмөр замын агентлагийн хийсэн сүүлийн үеийн шалгалтаас үзэхэд бусад системтэй харьцуулахад 10 жилийн хугацаанд засварын дуудлага 60 хувиар багассан байна.

Цилиндргүй ган хоолойг модуль болон ирээдүйн үеийн тээврийн хэрэгслийн үйлдвэрлэлд нэвтрүүлэх ажиллагаа

Машины үйлдвэрлэгчид модуль хүрээний загварчлалд цацрагаар огтлосон цоргоггүй хоолойн хэрчмийг ашиглаж эхэлснээр угсралтын цагийг олон бууруулжээ. Tesla-ийн Gigacasting үйл ажиллагааны мэдээгээр ойролцоогоор 25% байна. Цахилгаан машины хувьд шууд хүчилтөрөгчийн хөргөлтийн системд хэрэглэдэг дотоод диаметр нь 2-4 мм-ийн хооронд байх бага зэрэг нарийн цоргоггүй хоолой байдаг. Энэ нь дулааныг илүү сайн удирдахад тусалж, системийг хөргөх чадварыг 18% нэмэгдүүлдэг. Төмөр замын салбарт энэ технологийг ашиглаж эхэлсэн байна. Siemens шиг компанийн устөрөгчөөр ажилладаг төмөр замын тээврийн хоолойд устөрөгчийг агуулах, зөөх үед хийн цэвэр байдлыг 99.95% хадгалдаг онцгой цоргоггүй хоолойг шаарддаг. Энэ нь цэвэр энерги шийдлийн талаарх аюулгүй байдал, нийт ажиллагаанд маш их нөлөө үзүүлдэг.

Ихэнх асуултууд

Цоргоггүй ган хоолой нь холболттой хоолойгоос яагаад илүү бат бөх байдаг вэ?

Зэргэлдээ нь зэргэлдээ байхгүй ган цохилтгүй хоолойд холболтын болон ирмэгтэй хоолойд байх жинхэнэ сул талууд байхгүй. Энэ нь бүтцийн бат бөх байдлыг сайжруулах ба дарамтанд тэсвэлтгүй чанарыг сайжруулах ба энэ нь даралт ба цикл ачаалалд илүү бат бөх байх боломжийг олгодог.

Зэргэлдээ нь зэргэлдээ байхгүй ган хоолойн өндөр даралтанд яаж ажилладаг вэ?

Зэргэлдээ нь зэргэлдээ байхгүй ган хоолой нь холбогдсон хоолойтой харьцуулахад илүү өндөр даралтанд тэсвэрлэх чадвартай байдаг тул шингэн ба гидравлик системд илүү тохиромжтой байдаг. Тэдгээрийн нэгэн төрлийн бүтэц нь даралтын гэнэтийн үсрэлтийг алдаагүйгээр зохицуулж чаддаг.

Автомашины болон төмөр замын системд зэргэлдээ нь зэргэлдээ байхгүй ган хоолойг яагаад илүүд үзэж байна вэ?

Автомашины болон төмөр замын системд зэргэлдээ нь зэргэлдээ байхгүй ган хоолой нь хөндийдээ илүү сайн эсэргүүцэл үзүүлж, бүтцийн тогтвортой байдлыг сайжруулж, гэмтлийн магадлалыг бууруулж, үйлчилгээний шаардлагыг багасгадог. Динамик нөхцөлд тогтмол ажиллагааг хадгалж чаддаг чадвар нь тээврийн хэрэгслийн хувьд итгэлтэй байдлыг харуулдаг.