Біз стандарттық аспалы тасымалдаушыларды көбінесе нейлон немесе полиуретаннан жасалған деп көреміз, бірақ олар ауыр жағдайларда жақсы ұстап тұрмайды. Бұл материалдар ұзақ уақыт бойы қысылған кезде пішінінен айырыла бастайды, сондықтан таспа шығып кету немесе жүктеменің жүйе бойынша теңсіз таралуы сияқты көптеген проблемалар туындайды. 2023 жылы жасалған тасымалдаушылардың өнімділігіне арналған соңғы зерттеу біраз көрсеткішті нәтиже берді — үлкен өнеркәсіптік сырғанау есіктерінде пайдаланылатын нейлон тасымалдаушылардың алтыдан бесі шамамен 18 ай қызмет еткеннен кейін сынып кетеді. Полиуретан нейлонға қарағанда сәл жақсырақ, бірақ экстремалды температураларға төтеп бере алмайды. Оны тым ыстық етсеңіз, ол желім тәрізді болып кетеді, ал 40 градус Фаренгейттен төмен түссе, тастай қатаяды. Есіктер кенеттен жабылған кезде тасымалдаушылар нағыз ойықтарынан секіріп шығатын, қозғалыс кезінде шыдамсыздық тудыратын осындай жағдайларда ешбір материал шынымен шыдамайды.
200-ден 400 фунтқа дейінгі жүктемеге арналған стандарттық роликтер жиі 800 фунттан асатын бүгінгі күннің өнеркәсіптік сырғанау есіктерін көтере алмайды. Мұндай салмақ айырмашылығы болған кезде проблемалар тез пайда болады. Біз жиі кездестіретін негізгі мәселелерге жанама күштен бұрылған осьтер, салмақ бір нүктеде шоғырланғаны үшін деформацияланған рельстер және аса иілген кезде бұғатталатын подшипниктер жатады. «Материалдар ғылымының хабаршысы» журналында жарияланған сынақтарға сәйкес, кәдімгі нейлондық роликтер 500 есік қозғалысынан кейін тез 34% әлсірейді. Бірақ, болаттан жасалған нұсқалар басқаша көрініс береді. Мықтырақ альтернативалар мыңдаған циклдан кейін тіпті өздерінің беріктігінің 98%-ын сақтап, 5000 циклдан кейін түпнұсқа сыйымдылығының шамамен 98%-ын сақтайды.
Үздіксіз кернеуге ұшыраған роликтер бірнеше сатыларда нашарлайды. Алдымен материалда шағын трещиндер пайда болып, беті зақымданады. Содан кейін жылу жиналып, уақыт өте келе майлау материалдарының ыдырауына әкеледі. Ылғалдатқыштарға ылғал түсіп, коррозия процестерін бастайды, нәтижесінде роликтік жинақтың толық істен шығуына әкеледі. Өткен жылы шығарылған сала деректеріне сәйкес, ерте ауыстырулардың шамамен үш төрттен бірі күніне елу реттен астам ашылатын және жабылатын есіктер орнатылған жерлерде болады. Сагқа қарсы қасиеттері бар қатаң моделдер стандартты нұсқаларға қарағанда әлдеқайда сирегірек қызмет көрсетуді қажет етеді. Есік өндірушілері осындай алдыңғы қатарлы жүйелер техникалық қызмет көрсетудің қажеттілігін шамамен сексен пайызға дейін қысқартады деп дәлелдейді, сондықтан олар жоғары өткізу қабілеті бар аймақтар үшін қарастырылуға тұрарлық.
Күшейтілген ауыр жұмыс режимінде пайдаланылатын иінтілерде қатты болат осьтерінде айналатын ойық болат шарикті подшипниктер бар. Бұл конструкция үйкелісті әлдекайда азайтады, нақтырақ айтқанда, 2023 жылғы Industrial Hardware Journal деректеріне сәйкес, стандартты нейлон дөңгелектермен салыстырғанда шамамен 53 пайызға дейін. Осы иінтілердің қисық пішіні 3,5 дюймдік стандартты рельстерге дәл келеді. Қызықтысы, бұл пішін контактық ауданды шамамен 28 пайызға арттырады, сондықтан ауыр жүк кезінде де олардың рельстен шығып кету ықтималдығы әлдеқайда төмен. Бұл бөлшектерден тұтас болат жасалған, сондықтан тұз коррозиясына да жақсы төзімді. Олар ASTM B117 стандарттары бойынша 150 сағаттан астам уақыт тест жүргізілді. Сонымен қатар, олар минус 40 градус Фаренгейттен бастап 220 градус Фаренгейтке дейінгі температуралық диапазонда, ешқандай проблемасыз жұмыс істейді.
Екі дәліз 8 мм болаттан жасалған параллель екі оське созылған, әрқайсысы 550 фунтқа дейін төзеді. Зертханалық зерттеулер бойынша 1200 фунттық циклдық жүктеме кезінде тандемдік жүйелер сызықтық қозғалысты жалғастыруда жалғыз дәлізді нұсқадан 40% ұзақ болады. Дәліздердің сатылас орналасуы бір подшипниктің қабынуы басталған кезде де жұмысты жалғастыруға мүмкіндік береді, осылайша жалғыз нүктелі істен шығудың алдын алады.
Үш негізгі компонент арқылы есептелген қарама-қарсы теңгеру жүйесі есік салмағын басқарады:
Бірге алғанда, бұл элементтер 20 жылдық модельденген қызмет көрсету мерзімінде рельстердің деформациялануын болдырмауға және <2 мм ауытқумен туралауын қамтамасыз етеді.
Нержелі болаттан жасалған аспалы тіректің роликтері қалыпты қорытпалармен салыстырғанда едәуір берік, шынымен де екіден үш есе дейін берік. Сонымен қатар олар бетіндегі хром оксидінің қорғаныш қабаты арқасында табиғи түрде коррозияға төзімді, бұл ржсат түзілуден сақтайды. Бұл роликтер ылғалдылығы жоғары немесе қатты химикаттарға ұзақ уақыт әсер ететін орындарда өте жақсы жұмыс істеуге мүмкіндік береді. Нақты түрде теңіз ортасын қарастырсақ, 316-шы маркалы нержелі болат гальванизацияланған нұсқаларға қарағанда тұзды су зақымдануына шамамен сегіз есе ұзақ төзеді. Ал беріктік тұрғысынан алсақ, бұл роликтер 3500 фунттан астам салмақтың астында болса да орынынан қозғалмайды. Күнделікті қиын жағдайлармен жұмыс істейтін өнеркәсіп салалары үшін мұндай төзімділік ауыстырудың сирек қажет етуін және жалпы алғанда тоқтаулардың азаюын білдіреді.
FRP роликтер салмақты 40-60 пайызға дейін азайтады, бірақ уақыт өте келе әлі де жақсы шыдайды. Шыны талшықтары бар нейлон мен PEEK сияқты материалдар иілгіш полимерлерді тереңге енген талшықтармен біріктіргенде 25 000 фунт/кв. дюймға жуық сығылу беріктігіне жетеді. Бұл материалдардың ерекшелігі — олар кәдімгі пластиктерге қарағанда ультракүлгін сәулелер мен химикаттарға әлдеқайда жақсы төзімді болуы. Сондықтан да көптеген тамақ өнеркәсібі осындай материалдарды өндірістік орындарында тәулік бойы ашылып-жабылатын есіктер үшін таңдайды. Сонымен қатар, тербелісті басу қабілеті металдық аналогтарға қарағанда рельстердің тозуын шамамен 22 пайызға дейін азайтады, бұл да маңызды артықшылық болып табылады.
Жаңа зерттеулер нәтижесінде болаттан жасалған роликтер динамикалық жүктемелерді 3,800 фунтқа дейін шыдайтыны анықталды (Ponemon, 2023), ал күшейтілген полимер түрлері - талшық құрамына байланысты 1,200–1,800 фунт аралығында. Негізгі табыстар:
Бұл нәтижелер экстремалды жүктемелер үшін болаттың, ал салмағы жеңіл, циклі жоғары қолданбалар үшін күшейтілген полимерлердің тиімді екенін растайды
Ауыр жұмыс режиміндегі сырғанау есіктердің сенімділігі шынымен барлық бөлшектердің қалай жұмыс істейтініне байланысты - дөңгелектер, рельстер мен фурнитура үйлесімді болуы керек. Бөлшектер дәлме-дәл сәйкес келмесе, мысалы, алюминий рельстерге болат дөңгелектер орнатылса, бұл соңғы жылдардағы материалдардың үйлесімділігі туралы зерттеулерге сәйкес жүйенің жартылай қысқаруына әкелетін теңсіз тозу проблемаларына әкеледі. Дәл нақты реттелу рельстер бойынша салмақты тең бөлуге кепілдік береді, бұл уақыт өте келе есіктің салдануын тоқтатады. Мысалы, екі дөңгелекті жүйелерді алайық. Мұндай жинақтардың өзі жанама күшке шыдай алу үшін қосымша берік қабырғалары бар арнайы рельстерді қажет етеді, көптеген жағдайларда бұл күш сызықтық футына 1200 фунт немесе одан да көп болуы мүмкін.
Аспалы рульдарды жақсы күйде ұстау олардың қызмет ету мерзімін шынымен екі есе арттыра алады, жиі қосымша 3-5 жылға созылады. Жылына екі рет тұрақты техникалық қызмет көрсетуді жүргізіп отыратын зауыттар бірдеңе сынғаннан кейін ғана бөлшектерді ауыстыратын кәсіпорындарға қарағанда шамамен 40 пайызға азырақ жиі ауыстырады. Нені істеу керек? Трекстердегі барлық ластану мен кірді кем дегенде айына бір рет тазартыңыз. Шарикті майларға шамамен алтыдан сегіз ай сайын жаңа май жағыңыз. Орнату доңғалақтарын да тексеріп отырыңыз — оларды шамамен 18-22 фут-фунт кернеуге дейін бекіту керек. Адамдар майламау процедурасын өткізіп жібергенде, үйкеліс орасан зор өседі — бір жылдан кейін шамамен 30% өседі, яғни бөлшектер қалыптыдан әлдеқайда тез wear out бастайды.
Орталық Батыстағы логистикалық орталық 18 тонналық мұздатқыш есіктерін шыныпластиктен жасалған тандемді роликтерге ауыстырды. Орнатудан кейінгі жұмыс нәтижесінде байқаулық жақсарулар бақыланды:
| Метрика | Жаңартуға дейін | 24 Айдан Кейін | Жақсарту |
|---|---|---|---|
| Жылдық ұстап тұру сағаттары | 120 | 45 | 62.5% |
| Жүк көтеру қабілеті | 12 тонна | 18 тонна | 50% |
| Ауыстыру жиілігі | 9 ай | 28 ай | 210% |
Жаңа роликтер -20°F температурада тегіс жұмыс істеді және траектория деформациясы болмай, тәулігіне 300 реттен астам циклдарға шыдады — бұл қалыпты жүйелерде жиі кездесетін ақау.
Өнеркәсіптік созылу сынақтары үлкен жүктемелі және қалыпты аспалы роликтер арасындағы айырмашылықтарды айқындайды. Қалыпты нейлон немесе полиуретан моделдері шамамен 250 фунтта (113 кг) деформациялануды бастайды, ал күшейтілген шыныпластиктен жасалған түрлері 1000 фунттан (454 кг) астам жүктемеге құрылымдық бүтіндікті сақтай отырып шыдайды.
| Өнімділік метрикасы | Стандартты роликтер | Күшейтілген роликтер |
|---|---|---|
| Орташа Жүктеу Бойынша Істен Шығу Нүктесі | 250–300 фунт (113–136 кг) | 1000+ фунт (454+ кг) |
| Жиі кездесетін бұзылу түрі | Трещинаның пайда болуы, біліктің иілуі | Тек бетінің тозуы |
| Материалдық тұрақтылық | Нейлон/полиуретан | Безгікті болат қорытпалары |
| Қызмет көрсету аралығы | 6–12 ай | 3–5 жыл |
Салмақты роликтердің 500 000 циклдан кейін қызмет көрсетудің 92% сақталатынын ұстамдылықты сынау растайды — бұл бірдей жүктеме кезінде стандартты модельдердің қызмет ету мерзімінен төрт есе асып түседі. Бұл артықшылық компоненттің жеке басына түсетін кернеуді 63% азайтатын екіген конструкциялардан туындайды (Материалдар ғылымы институты, 2023).
Сенімді жұмыс істеу шын мәнінде роликтердің олардың траекториялары мен салыстырмалы құрылымдармен қаншалықты жақсы жұмыс істеуіне байланысты. Ең жоғары сапалы жүйелер осы конькалы болат шарикті подшипниктерді қатайтылған траектория бетімен жұптасады, бұл уақыт өте келе энергияны аз ғана шығындайтын берік контактілік нүктелерді құрады. Жоғарғы деңгейдегі роликтерді ерекшелейтін не? Олар толық жүктелген кезде де вертикальды қозғалысты бақылау астында ұстайтын арнайы сагға қарсы сипаттамаларға ие. Біз стандартты модельдерге қарағанда үш есе көбірек сагталатындармен салыстырғанда, төмендеуі екі миллиметрден кем болатыны туралы сөйлесіп отырмыз. Миллиметрдің әрбір бөлшегі маңызды болатын қолданулар үшін дәл осындай дәлдік үлкен маңызға ие.
Жоғары сапалы материалдар қолданылса да, көптеген роликтік мәселелер туындайды. Барлық істен шығулардың шамамен үштен бірі оларды жинау тәсіліне байланысты. Адамдар жиі 2 миллиметрден астам болатын жолдардың орнын ауыстырып, пішіндерді иілетіндей болттарды тым көп бұрап, немесе бөлшектердің жылу кезінде ұлғаюы үшін жеткілікті орын қалдырмайтындықтан қате жасайды. Дұрыс калибрлеу үйкелісті компоненттер тым ерте тозбауы үшін 0,10-0,15 mu аралығында ұстауға мүмкіндік береді. Нақты операцияларда болып жатқан нәрсені қарастырсақ, кәсіби түрде орындалған орнатулар едәуір ұзақ қызмет етеді. Дұрыс орнатылған ауыр жүктемелі жүйелер 100-нан 97 ретінде он жыл бойы жұмыс істейді. Алайда, әдемі бөлшектермен өздерінің орнатуларын жасауға тырысатын адамдар әлі де оларды одан да ертерек ауыстыруға мәжбүр болады, он жылдан асатындар тек 10-ның 4-і ғана.
Нейлон немесе полиуретан сияқты материалдардан жасалған стандарттық роликтер уақыт өте келе пішінін және беріктігін сақтай алмауына байланысты, әсіресе экстремалды температура жағдайларында, ауыр жүктердің әсерінен сыналады.
Арматуралы ауыр жұмысқа арналған роликтер тартылу беріктігі мен коррозияға төзімділігі жоғары болаттан (мысалы, нержавейка) жасалады, сонымен қатар үйкелісті азайтатын және салмақты біркелкі тарататын ерекше конструкциялар қолданылады.
Траекторияларды тазалау, шарикті майлау және ілгектердің бекітпелерінің тығыздығын қамтамасыз ету секілді ретті тексерулер роликтердің қызмет ету мерзімін едәуір ұзартуға мүмкіндік береді.
Арматуралы полимерлер жеңіл, бірақ берік альтернативалар болып табылады және әсіресе жоғары циклды, салмаққа сезімтал қолданбаларда тиімді, абразивтік износ азайған және химиялық төзімділік жақсарған пайдалы қасиеттерін ұсынады.
Қызықты жаңалықтар