Өндөр давтамжийн ашиглалтанд зориулан нейлон роллер хэрхэн сонгох вэ?

Өндөр давтамжийн үед нейлон роллерийн зан араншинд ойлголттой болох

Феномен: Роллерийн материал дээрх өндөр давтамжийн үйл ажиллагааны дарамт

Материалууд өндөр давтамжийн циклд орох үед хурдан элэгдэж, задардаг нь хэд хэдэн шалтгаантай. Эхлээд тасралтгүй үрэлтээс үүсч буй дулаан нь тасралтгүй ажиллаж байх үедээ ойролцоогоор 160 градус Фаренгейтын (71°C) температур хүрч болно. Дараа нь материалд трещин үүсэх, тарахад нөлөөлөх дахин давтагдах шахагдсан хүчнүүд үүсдэг. Мөн элэгдлийн хурдны тухай мартаж болохгүй – модифицируулгаагүй ердийн нейлоны материалаар энэ ихэвчлэн Ньютон метр бүрт 0.5 куб миллиметрээс дээш хэмжигддэг. Эдгээр бүх асуудлууд хамтран үйлчлэх нь зүйл бүрийн ашиглалтын үргэлжлэх хугацааг багасгаж, солих шаардлагыг илүү түрүүлж ирүүлдэг. Саяхан хийгдсэн полимерийн элэгдлийн судалгаанд хэвийн ажиллагааны нөхцөл байдлаас харьцуулахад 40-60 хувийн хооронд үйлчилгээний нас буурсан байна.

Зарчим: Нейлоний молекулын бүтэц давталттай хөдөлгөөнд тэсвэрт чанартаа ямар нөлөө үзүүлэх вэ

Полиамидын гинжүүдийн доторх устөрөгчийн холбоонууд эдгээр хагас кристаллаг бүсүүдийг үүсгэх бөгөөд энэ нь бидний ихэвчлэн хардаг аморф полимерүүдтэй харьцуулахад деформацид илүү сайн тэсвэрлэдэг. Жишээ нь, Найлон 66-д ойролцоогоор 55 хувийн кристаллчлал байдаг бөгөөд ижил төрлийн динамик ачаалалд Найлон 6-тэй харьцуулахад ойролцоогоор 23 хувиар илүү их уян хатан байдлыг өгдөгийг туршилтууд нотолсон. DMA шалгалт энэ ялгааг маш тодорхой баталсан. Энэ юуны учиртай вэ? Тийм материалуудаас хийсэн роллерууд эргэх хурднаас үүдэлтэй үйлдвэрлэлийн явцад тасралтгүй эргэх үед тэдгээрийн гадаргуун талбайд стрессыг илүү сайн тараах боломжтой.

Тохиолдолын судалгаа: Автомжуулсан конвейерийн системд стандарт роллерийн гэмтлийн шинжилгээ

Ерөнхий найлоноор хийсэн роллер ашигладаг баглаа боодлын үйлдвэрт 12 сард 23 удаагийн төлөвлөгөөгүй зогсолт гарсан. Гэмтлийн дараах шинжилгээ нь гурван үндсэн гэмтлийн хэлбэрийг тогтоожээ:

Шилэн эрдэгнүүт PA66 руу шилжсэн нь гажиг гаралтын дундаж циклийг (MTBF) 1,200-с 8,500 цикл хүртэл нэмэгдүүлж, жилийн дундаж засварын зардлыг 18,000 ам.доллароор бууруулсан.

Чиг хандлага: Автомжуулалтад зориулсан изотой найлон роликийн эрэлт ихсэж байна

Тусгай найлоны роликийн дэлхийн зах зээл 2021-2023 онд жил ирэх тутамдаа 19%-иар өссөн бөгөөд цахим худалдааны боловсруулалтын төвүүдийн автомжуулалтын өргөжилтөд өдөрт 100,000-аас дээш цикл шаардагдаж байгаа нь энэ өсөлтийг хөдөлгөж байна. Одоо 1-р түвшний автомашин үйлдвэрлэгчид шинэ угсралтын шугам бүрт 35% шилэн батгалтай PA66 ролик ашиглахыг шаардаж байна.

Стратеги: Операцийн давтамж болон ачааллын циклд тохирох найлоны маркийг сонгох

5 Гц-ээс дээш ажиллах тохиолдолд:

• <10 кН ачаалал : 15% PTFE нэмэлттэй PA12
• 10–25 кН : 30% шилэн ширхэгтэй найлон 66
• >25 кН : Гибрид PA46/PTFE нийлмэл материал

Энэ шатлан ойртуулалт нь ачааллын төрлүүдийг жигд сонгосонтой харьцуулахад нийт эзэмших зардлыг 27%-иар бууруулдаг.

Өндөр давтамжийн хэрэглээнд зориулсан найлоны ангилалын харьцуулагдсан шинжилгээ

Найлон 6 vs. Найлон 66: Механик хүч чанар ба цохигдлын эсэргүүцлийн харьцуулалт

Нэйлоны материалыг өндөр давтамжийн дарамтад хэрхэн ханддаг талаар харахад, Нэйлон 6 (PA6) болон Нэйлон 66 (PA66) хооронд тодорхой ялгаа байдаг. Сүүлийнх нь PA6-тай харьцуулахад 18 хувиар илүү хүчтэй, мөн PA6-д харагддаг 220 градусын оронд 265 градус хэмжээнд нулимсдаг. Энэ нь эдгээр материалуудыг 1000 цагийн тасралтгүй үйл ажиллагааны хугацаанд 50 МПа-ийн давтамжтай ачаалалд өртөж байхад гадаргуугийн хэлбэлзлийг 32 хувиар багасгах нь ойлгомжтой. Нөгөө талаас нь PA6 нь ургамлыг PA66-аас илүү сайн даван туулдаг. Нэмээгүй PA6 нь зөвхөн 1.5 орчим хувийг ургамлын агууламж нь шингээдэг бол PA66 нь 2.4 хувийг эзэлдэг. Тиймээс хэрэв хэн нэгэн нь өдөржин намрын түвшин эргэж эргэж буурдаг газарт материалны гүйцэтгэлийн тогтвортой байдлыг шаарддаг бол PA6 нь дулаан эсэргүүцэл багатай хэдий ч ерөнхийдөө ухаалаг сонголт байх болно.

Дулааны болон дарамтын чиглэлээр өндөр хүчин чадалтай хэрэглээний тулд Nylon 46 vs Nylon 66

Ажиллах температур 120 градус Целсиусаа дээш бол Нэйлон 46 нь стандарт PA66 материалынхоос 22 хувиар илүү дулаан угаадаг. Автомашины салбарын сүүлийн үеийн 2023 оны туршилтууд бас нэгэн сонирхолтой зүйлийг илрүүлжээ. PA46-аас хийсэн бүрэлдэхүүн хэсэг нь 140 градусын температурт хагас сая давхарт орсон ч хэлбэр, хэмжээгээ хадгалж үлдсэн. Энэ нь PA66-тай харьцуулахад маш гайхалтай. Энэ нь юу вэ? PA46 нь эхнээс 40%-иар өндөр материалын зардалтай байдаг. Гэхдээ төхөөрөмжийн гэнэтийн алдаа үйлдвэрлэлийн шугамыг зогсоож болох байнгын өндөр температурын нөхцөлд ажилладаг үйлдвэрүүдийн хувьд энэ нэмэлт хөрөнгө оруулалт нь бага зэрэг засвар хийх өвчнөөс болж үр дүнтэй байдаг.

PA12 болон түүний бага ургах эсэргүүцэл, цохилт нь татаж авах давуу талууд

PA12 нь PA6-аас 15 хувиар бага хурцтай байдаг. Энэ нь хөдөлгөөнт эд ангиуд нь эрчим хүчийг үрэггүйгээр илүү үр ашигтай ажиллах боломжтой гэсэн үг юм. Энэ материалын цорын ганц молекулын бүтэц нь түүнд илүү сайн цохилт угаах чадварыг өгдөг. Хүйтэн температурт энэ нь бүр ч гайхалтай болж, цохилтын эсэргүүцлийг 40 хувиар сайжруулдаг. Энэ нь PA12-ийг тээврийн үеэр материал ихэвчлэн стрессээр өртдөг хүйтэн хадгалах орчинд ашиглахад онцгой тохиромжтой болгодог. ASTM D256 стандартын туршилт нь энэ материалын бат бөх байдлыг харуулж байна. 10 мянган даралт дугуй хийсний дараа PA12 нь анхдагч цохилт хүчдэлийнхээ 95%-ийг хадгалдаг. Харин тогтмол PA66 нь хүчтэйгүй бол ижил төстэй нөхцөлд эхлүүлсэн хэмжээний 78 хувийг л хадгалдаг.

Шилэн хавтантай бэхжүүлсэн найлон: ачаа тээвэрлэх хүчин чадал, хэмжээний тогтвортой байдлыг сайжруулна

PA6-д 30% шилэн ширмийг нэмж хольсноор ачааллын багтаамж 300%-иар нэмэгдэж, чийгшилтээс үүдэлтэй хэмжээний хувьд өөрчлөлт 67%-иар буурна. Өндөр хурдны туршилтууд харуулж байгаа нь:

Энэ бэхэлгээ нь анхдагч өртөг 55%-иар нэмэгдсэн ч хүнд ачаалалтай нөхцөлд үйлчилгээний зайг 400%-иар уртасгадаг.

Өртөг ба Үзүүлэлт: Өндөр өртөгтэй найлон шинэлгээ нь урт хугацаанд оправдан байна уу?

PA46 эсвэл шилэн ширмтэй найрлагат материал шиг премиум ангийн найлон нь анхдагч өртгийг 35–60% өсгөхөд бүхий л эзэмшлийн зардлыг таван жилийн турш 18–42% бууруулдаг. Амьдралын мөчлөгийн шинжилгээ нь эдгээр материалыг тасралтгүй ажиллагааны үед 63% бага солих шаардлагатай болгох бөгөөд үйлдвэрлэлийн нэг мөрөнд жилд ойролцоогоор $18,000 хэмнэлт гаргадаг.

Давтамжтай ажиллах үеийн износ тэсвэрт чадал, үрэлт ба амьдралын хугацаа

Өндөр давтамжтай ашиглалтын үеийн износны хурдад нөлөөлөх гол хүчин зүйлс

Давтан хөдөлгөөнд чийдэнгийн үргэлжлэх хугацаа нь үнэндээ гурван гол зүйлд хамаарна: хэрэглэх давтамж, гадаргуугийн хатуулаг, мөн бүх зүйл зөв тулгагдсан эсэх. Системүүд өндөр давтамжид ажиллахад бүрэн нарийвчлалтай тулгаагүй тохиолдолд хүчнүүд бүрэн бус тарацгааж, деталь бүрийн износ хурдан явагдана. Жишээ нь найлон материалаас авч үзье. Найлон 66 нь цагт 5000-аас дээш удаа ачаалал өгөх үед эгшиглэлтийн эсрэг тэсвэрт чанарын хувьд ердийн Найлон 6-аас илүү сайн ажилладаг. Яагаад гэвэл ASTM D638 стандартын дагуу түүний сунгалтын бат бэх нь ойролцоогоор 23%-иар илүү юм. Дараа нь Роквеллын R масштабаар хэмжигдэх гадаргуугийн хатуулаг байдаг. Энэ хатуулагийн зэрэглэл ба зүсэлтэнд тэсвэрт чанарын хоорондын холбоо зөвхөн онолын түвшинд биш чухал практик утгатай. Үйлдвэрийн туршилтаар Р120-ийн зэрэглэлтэй чийдэнгүүд Р100-тэй чийдэнгүүдээс дунджаар 40% илүү үргэлжилдэг байна. Үйлдвэрлэгчид эдгээр тоонуудад маш их анхаарал хандуулдаг нь ингэж л тайлбарлана.

Туршилтын өгөгдөл: Найлонийн янз бүрийн төрлүүдийн хоорондох дарсах эсэргүүцлийн хэмжүүр (ASTM G65)

Стандартчилсан ASTM G65-ийн туршилт нь гүйцэтгэлийн ялгааг илтгэж байна:

Шилэн хүчирхийлсэн хувилбарууд нь хүчирхийлэлгүй PA66-аас 67% бага элэгдэлтэй бөгөөд өндөр хурдны баглах шугамуудад тохиромжтойг баталдаг.

Цагаар явж байгаа үе дэх үрэлтийг бууруулах нь найлонгийн өөрөө тослох чанар

Найлон нь агаараас чийг шингээх (өөрийн жингийн ойролцоогоор 2.5-3%) замаар ажиллах үедээ жижиг зууралт багасгагч хальс үүсгэдэг. Энэ нь үрэлтийг ихэд багасгадаг бөгөөд туршилтаар тухайн үзүүлэлт нь ойролцоогоор 500 ажиллагааны мөчлөгийн дараа 18-22% багасаж байна гэж харуулсан. Үүнийгээр дохиурлагч элементүүд гадны хоолой эсвэл тосны тусламжгүйгээр үрэлтийн түвшинг 0.15 микрондоос доош хадгалж чаддаг болсон. Энэ нь хоол боловсруулах үйлдвэр, цэвэрхэн өрөө шиг бохирдуулалтын стандарт хатуу байдаг хэрэглээнд маш чухал юм. Ынтай үйлдвэрлэгчид найлоны суурьд 5-15% PTFE материал нэмж холих үед илүү сайн үр дүн гардаг. Хиймэл бүрдэлдэхүүн хэсгүүд автоматжуулсан угсралтын шугам дээр 30 мянгаас дээш мөчлөгт тэсвэртэй бөгөөд гадаргууний хоногдол нь ихэвчлэн хагас миллиметрээс бага байдаг.

Ачааллын багтаамж, хэмжээний тогтвортой байдал, орчны нөхцөлд тэсвэртэй байдал

Чийгийг шингээх чанар нь чийглэг орчинд найлоны хэмжээний тогтвортой байдлыг хэрхэн нөлөөлөх вэ

Найлон нь чийгийг шингээх үед маш их хэмжээгээр тэлэгддэг бөгөөд жинхэндээ 85% чийгшилтэй орчинд өөрийн жингийн 2.5-3.8 хувийг шингээдэг. Энэ нь дунджаар 1.2% эзэлхүүн нэмэгдэхэд хүргэдэг бөгөөд диаметрийн нэгэн төрлийг алдагдуулж, компонентүүдийн ачааллын тархалтыг муутгаж байна. Хүнсний боловсруулалтын үйлдвэр эсвэл тропик бүсэд байрлах үйлдвэрлэл шиг чийгшилт байнга өөрчлөгддөг эсвэл өндөр түвшинд байх орчинд йоорох үйлдвэрлэгчид PA12 эсвэл шилэн ширхэгээр баталгаажуулсан зэрэг чийг шингээх чадвар багатай тусгай материалыг сонгох шаардлагатай. Ийм материалыг ашигласнаар мянга орчим үйлдлийн цикл хийсний дараа ч гэсэн хэмжээсийн тогтвортой байдлыг ±0.05 мм-ийн нарийн хязгаарт хадгалж чаддаг.

10,000+ циклд дараах механик бат бөхөдөлтийн хадгалалт: Үйлдвэрлэлийн туршилтын өгөгдөл

Лабораторийн шинжилгээний дагуу PA66-GF30 нь 15 Гц давтамжтайгаар 10,000 циклд орсны дараа ч анхны хатангишруулах бат бөхийн түвшингээ ойролцоогоор 85% хадгалдаг. Харин энгийн найлон 6 нь молекулууд дарагдалд удаан ачаалал өгөгдсөний улмаас ядарч эхэлдэг тул зөвхөн 5,000 циклийн дотор шахалтын бат бөхийн түвшин 15%-иар буурч эхэлдэг. Производителийн 20%-30% хүртэл шилэн ширмийг нэмж хийх үед ASTM D638-ын татах туршилтуудад тус бүрд тус тус үндэслэн ойролцоогоор 40% бага пластик деформаци үүсдэг. Энэ нь материалыг тогтмол ачаалалд оруулах орчинд хэрч үүнд хүчирхийлэл нэмэх чухлыг баталгаажуулдаг. Жишээ нь будаглах үйлдвэр эсвэл баглах боодолын үйл ажиллагаанд деталь бүр өдөр бүр амжилттай ажиллах ёстой.

Өргөлтийн эсэргүүцэл ба тасралтгүй ажиллагааны үе дэх энергийн үр ашиг

Найлон нь сталь гадаргуутай харьцах үедээ ойролцоогоор 0.15-с 0.25 хүртэлх үрэлтийн коэффициенттой байдаг тул тасралтгүй ажилладаг системүүдийн энергийн хэрэглээг бууруулахад тусалдаг. Тухайлбал, PA12 роллерүүдийг авч үзвэл бүрэн өдрийн үйл ажиллагааны туршид ацетал материалынхнаас ойролцоогоор 12-18 хувийн ачааллыг конвейерийн мотор дээр багасгаж чаддаг. Эдгээр өөрөө тослогдох хувилбаруудыг ялангуяа үнэ цэнэтэй болгож буй зүйл бол -10 хэмээс +80 хэм хүртэлх температурын өөрчлөлтөнд дамжуулсан ч 0.18-аас доош хэмжээтэй жижиг эргэх эсэргүүцлийг хадгалах чадвар юм. Энэ нь фармацевтик цэвэрхэг өрөөнүүд эсвэл автоны үйлдвэрлэлт зэрэг ватт бүр нь чухал болдог газруудад маш их ач холбогдолтой. Гэхдээ ихэнх хэрэглээнд тохиромжтой материал сонгох нь Shore D хатуулагийн 75-с 85 хүртэлх ангилалтай зүйлээс эхлэх явдал юм. Энэ хязгаар нь материал хэлбэрээ алдахаас сайн хамгаалах ба цааш нь сайн энерги хэмнэлтийн шинж чанарыг хадгалах хооронд зохистой тэнцвэрийг бий болгодог тул ихэвчлэн хамгийн сайн ажилладаг.

Өндөр давтамжийн нейлон цувууны сонголтын шалгуур болон бодит ашиглах хэрэглээ

Хатуу нейлон цувууны динамик ачааллын чадавхийг ачааллын шаардлагатай харьцуулах үнэлгээ

Цувууны техникийн үзүүлэлтийг ажиллагааны шаардлагатай тааруулах нь маш чухал. Цувуугийн динамик ачааллын чадавхийг 120%-иар илүү ачаалбал износ 40%-иар нэмэгддэг. Өндөр давтамжийн ашиглалтанд дараах шинж чанартай нейлоны ангиллыг сонгоно:

• оройн хүлээж буй ачааллаас 20–30% илүү хандлагат бат бөх чанартай байх ёстой
• ISO 15242-2 цикл шалгууртай туршилтаар баталгаажсан эвдрэлийн эсэргүүцэл

Конвейерийн системийн шинжилгээний дагуу автомашин засварын шугамд цувуугийн хэмжээг нэг ангиллаар томруулах нь солих хоёрдлогыг 62% бууруулдаг.

Орчны нөлөөлөлд тэсвэрт чанар: Температур, химийн бодис, бац хэт ягаан туяа

Нейлоны байгалийн тогтвортой чанар нь түүнийг коррозид маш сайн эсэргүүцэх боломжийг олгодог бөгөөд хатуу орчинд гангаас 3:1 харьцаагаар илүү үр дүнтэй байдаг. Гол зааглалуудад дараахь зүйлс орно:

Эмийн бэлдмэлийн цэвэр өрөөнд ашигладаг нь өдөр тутмын ариутгалыг эсэргүүцэж, хэмжээний нарийвчлалыг хадгалах чадварыг илтгэдэг.

Өндөр хурдны тохируулгын суурилуулалтын байрлал болон зохицуулгын тэсвэрт чадал

Зөв суурилуулалт нь минутанд 120 циклээс давсан системд ирмэг дээрх ачааллыг 78%-иар бууруулдаг. Автомжуулсан агуулахын ангилагчид ±1.5° өөрөө зохицуулагдах чадвартай шулуун биш роллерууд нь погонийн амьдралыг 200%-иар сунгадаг. Урьдчилан даацуулсан өнцгийн холболтын суурилуулалт ашигладаг өндөр хурдны боодолтын шугамууд вибрацийн алдагдлыг багасгаснаар энерги хэмнэлтийг 30% хүртэл хүргэдэг.

Ихэнх асуултууд

Өндөр давтамжийн ажиллагаанд нейлоны роллерууд яагаад хурдан элэгддэг вэ?

Нейлоны роллерууд өндөр давтамжийн үед үрэлтээс үүсэх халуун, трещин үүсгэхийг дэмжигч дахин давтагдах шахалтын хүч, мөн ихэсч буй элэгдлийн хурдны улмаас хурдан элэгддэг.

Их ачаалалтай хэрэглээнд Нейлон 66-г Нейлон 6-оос яагаад илүүд үздэг вэ?

Найлон 66 нь найлон 6-той харьцулахад таталтын хүч нь ойролцоогоор 18% илүү бөгөөд дулааны эсэргүүцэл нь илүү сайн тул их ачаалалтай хэрэглээнд илүүдлийг олгодог.

Чийгийг шингээх нь чийглэг орчинд найлоны хэмжээний тогтвортой байдлыг хэрхэн нөлөөлөх вэ?

Чийгийг шингээх нь найлон хэмжээгээрээ томрох, хэмжээний тогтвортой байдал өөрчлөгдөх шалтгаан болдог. Эдгээр нөлөөллийг хамгийн бага байлгахын тулд PA12 шиг онц бага шингээдэг хувилбаруудыг ашигладаг.

Шилэн ширхэгээр бэхэлсэн найлоныг ашиглах ямар давуу талтай вэ?

Шилэн ширхэгээр бэхэлсэн найлон нь ачааллын багтаамжийг нэмэгдүүлж, хэмжээний тогтвортой байдлыг сайжруулж, хэт их ачаалалтай нөхцөлд үйлчилгээний зайг уртасгадаг.

Тасралтгүй ажиллагааны үед өнхрөлтийн эсэргүүцлийг хэрхэн багасгадаг вэ?

Өнхрөлтийн эсэргүүцлийг найлоны өөрийгөө тослогч чанараар бууруулж, үрэлтийг багасгаж, Shore D хатуулагийн зэрэглэл 75-85 хооронд байдаг материалыг сонгоно.