مقاله شماره ۱۸۰ | رابطه بین سختی کانال کشویی و نرخ سایش بازوهای نگهدارنده فولادی ضد زنگ
مقاله شماره ۱۸۰ | رابطه بین سختی کانال کشویی و نرخ سایش بازوهای نگهدارنده فولادی ضد زنگ
کفشک کشویی یکاصطکاک پنجره باقی میمانددر طول عمر پنجره، بارها و بارها در امتداد یک مسیر حرکت میکند. هر عبور شامل تماس بین کفشک و دیوارههای مسیر است و هر تماس مقدار کمی سایش ایجاد میکند. میزان تجمع این سایش به شدت به سختی نسبی دو سطح در تماس - کانال کشویی و بازوی نگهدارنده فولاد ضد زنگ - بستگی دارد. هنگامی که این مقادیر سختی به درستی با هم مطابقت داشته باشند، سایش حداقل است و ماندگاری برای دههها دوام میآورد. هنگامی که آنها با هم مطابقت ندارند، یک سطح با سرعت بیشتری سطح دیگر را از بین میبرد. درک این رابطه برای انتخاب و نگهداری سختافزار نگهدارنده اصطکاکی اساسی است.
مکانیک سایش تماس لغزشی
سایش در تماس لغزشی زمانی رخ میدهد که دو سطح تحت بار در خلاف جهت یکدیگر حرکت کنند. در یکاصطکاک پنجره باقی میماندکفشک لغزنده - که معمولاً یک جزء فلزی یا پلیمری است - در امتداد دیوارههای مسیر فولادی ضد زنگ حرکت میکند. فشار تماس بین کفشک و دیواره مسیر، همراه با فاصله لغزش و خواص مواد هر دو سطح، تعیین میکند که چه مقدار ماده از هر کدام حذف میشود. این رابطه از معادله سایش آرچارد پیروی میکند: حجم سایش متناسب با بار نرمال ضربدر فاصله لغزش، تقسیم بر سختی ماده نرمتر است. این معادله یک حقیقت مهم در مورد سایش لغزشی را آشکار میکند: تقریباً همیشه ماده نرمتر است که دچار سایش میشود. سطح سختتر تا حد زیادی بدون تغییر باقی میماند و به عنوان ابزاری عمل میکند که به تدریج سطح نرمتر را جدا میکند. در یک اصطکاک، این بدان معناست که نرخ سایش بازوی فولادی ضد زنگ مستقیماً به این بستگی دارد که آیا از کانال کشویی که در برابر آن حرکت میکند، سختتر است یا نرمتر.
عدم تطابق سختی و سایش تسریعشده
وقتی کانال اسلاید به طور قابل توجهی سختتر از فولاد ضد زنگ باشداصطکاک پنجره باقی میماندبازو، بازو به جزء سایشی قربانی تبدیل میشود. سطح کانال سختتر، با ناهمواریهای خشن خود، مانند سوهان عمل میکند که به تدریج مواد را از سطح فولاد ضد زنگ نرمتر جدا میکند. بازو شیارهای قابل مشاهدهای ایجاد میکند، به تدریج ضخامت مقطع را از دست میدهد و در نهایت تا جایی ضعیف میشود که دیگر نمیتواند بار طراحی شده خود را تحمل کند. برعکس، وقتی بازوی فولاد ضد زنگ سختتر از کانال کشویی باشد، کانال به جای آن ساییده میشود. دیوارههای کانال شیاردار و نامنظم میشوند، کفشک کشویی لقی پیدا میکند و تطابق دقیقی که عملکرد روان را حفظ میکرد، از بین میرود. هیچ یک از این دو حالت مطلوب نیست. جفت شدن ایدهآل، مقادیر سختی مشابهی را برای هر دو سطح به دست میآورد، به طوری که سایش به طور مساوی توزیع میشود و با حداقل سرعت ممکن پیش میرود.
محدوده سختی فولاد ضد زنگ
فولاد ضد زنگ مورد استفاده دراصطکاک پنجره باقی میماندمعمولاً در شرایط کار سرد، درجه آستنیتی 304 یا 316 است. فرآیندهای تولید - خمکاری، پرسکاری و کشش - سختی آن را از طریق سختکاری افزایش میدهند. سختی حاصل معمولاً بسته به درجه کار سرد، در محدوده 150 تا 250 در مقیاس ویکرز قرار میگیرد. مسیر که بیشترین شکلدهی را تجربه میکند، معمولاً سختتر از بازو است. بازو که با تغییر شکل تهاجمی کمتری شکل میگیرد، ممکن است سختی نزدیک به انتهای پایین این محدوده را حفظ کند. این مقادیر سختی در مقایسه با فولادهای ابزار سختکاری شده که میتوانند از 600 ویکرز فراتر روند، متوسط هستند، اما برای کاربرد مناسب هستند زیرا سطح جفت شونده طوری انتخاب میشود که سازگار باشد.
مواد کانال اسلاید و سختی آنها
کانال سرسره - سطح دیواره مسیر که کفش روی آن سر میخورد - میتواند از چندین ماده مختلف ساخته شود. در کیفیت بالااصطکاک پنجره باقی میمانددر طرحهای مختلف، ریل از همان فولاد ضد زنگ بازو ساخته میشود. هر دو سطح سختی مشابهی دارند و سایش به آرامی و به طور یکنواخت پیش میرود. در طرحهای ارزان قیمت، کانال کشویی ممکن است از ماده متفاوتی ساخته شود. برخی از اکستروژنهای آلومینیومی با مقادیر سختی بسیار کمتر از بازوی فولادی ضد زنگ استفاده میکنند. بازو، که سختتر از کانال است، به تدریج آلومینیوم را برش میدهد و شیاری ایجاد میکند که با هر چرخه عمیقتر میشود. برخی دیگر از قطعات فولادی سخت شده با سختی بسیار بیشتر از بازوی فولادی ضد زنگ استفاده میکنند. قطعه سخت شده، که سختتر از بازو است، سطح فولاد ضد زنگ را ساییده میکند. عدم تطابق در هر دو جهت نتیجه یکسانی را ایجاد میکند: سایش سریع قطعه نرمتر و کاهش عمر مفید قطعه.
نقش پد اصطکاکی
پد اصطکاکی داخل کفشک کشویی، رابطه سختی را در ... پیچیده میکند.اصطکاک پنجره باقی میمانداین پد عمداً از هر دو ریل و بازو نرمتر است - یک جزء فداشونده که برای سایش ترجیحی نسبت به عناصر ساختاری طراحی شده است. جنس پد، که معمولاً یک کامپوزیت پلیمری یا برنز متخلخل است، سختی بسیار کمتری نسبت به فولاد ضد زنگ دارد. در شرایط ایدهآل، پد سایش را جذب میکند و سطوح فلزی دست نخورده باقی میمانند. پد قابل تعویض است و سایش آن قابل پیشبینی و مدیریت است. با این حال، این عملکرد محافظتی به حفظ یکپارچگی پد بستگی دارد. اگر پد ساییده شود یا با ذرات سخت آلوده شود، سطوح فلزی در تماس مستقیم قرار میگیرند و رابطه سختی بین کانال کشویی و بازو به عامل تعیینکننده در میزان سایش تبدیل میشود. به همین دلیل بازرسی منظم پد اصطکاکی ضروری است: یک پد ساییده شده، سطوح فلزی را در معرض یک رژیم سایش قرار میدهد که برای تحمل آن طراحی نشدهاند.
روانکاری و تأثیر آن بر نرخ سایش
روانکاری رابطه سختی را در ... تغییر میدهد.اصطکاک پنجره باقی میماندبا جدا کردن دو سطح. یک لایه روانکننده کامل از تماس فلز با فلز جلوگیری میکند و صرف نظر از سختی نسبی کانال کشویی و بازو، سایش را تقریباً به صفر میرساند. لایه روانکننده بار را تحمل میکند و سطوح بدون تماس از کنار یکدیگر میلغزند. با این حال، روانکاری کامل لایه به ندرت در یک تکیهگاه اصطکاکی حاصل میشود زیرا مکانیسم برای نگه داشتن تیغه در موقعیت خود به اصطکاک وابسته است. روانکننده سایش را کاهش میدهد اما تماس را از بین نمیبرد. به همین دلیل است که رابطه سختی حتی در یک تکیهگاه خوب روانکاری شده نیز مهم است. روانکننده نرخ سایش را به سمت پایین تغییر میدهد، اما سختی نسبی سطوح همچنان تعیین میکند که کدام قطعه هنگام تماس ساییده میشود.
پیامدهای عملی برای مشخصات
رابطه سختی بین کانال کشویی و بازوی فولادی ضد زنگ، پیامدهای عملی برای ... دارد.اصطکاک پنجره باقی میماندمشخصات. هنگام انتخاب یک تکیهگاه، خریدار باید تأیید کند که ریل و بازو از همان یا درجههای مشابه فولاد ضد زنگ ساخته شدهاند. این امر مقادیر سختی سازگار را تضمین میکند و سایش دیفرانسیلی را به حداقل میرساند. تکیهگاههایی با ساختار ترکیبی از مواد - بازوهای فولادی ضد زنگ که در کانالهای آلومینیومی کار میکنند، یا درجهای فولادی سخت شده که در مقابل بازوهای فولادی ضد زنگ کار میکنند - باید با دقت ارزیابی شوند. صرفهجویی در هزینه اولیه طراحی ترکیبی از مواد ممکن است با کاهش طول عمر و نیاز به تعویض زودتر جبران شود. برای محیطهای ساحلی یا صنعتی که محصولات خوردگی میتوانند به عنوان سایندههای جسم سوم عمل کنند، تطبیق سختی هر دو سطح اهمیت بیشتری پیدا میکند، زیرا هرگونه بقایای خوردگی، سایش جزء نرمتر را تسریع میکند.
نتیجهگیری
نرخ سایش بازوی فولادی ضد زنگ دراصطکاک پنجره باقی میماندتنها توسط بازو تعیین نمیشود. این یک ویژگی سیستم کشویی است - تعامل بین بازو، کانال کشویی و پد اصطکاکی که آنها را از هم جدا میکند. وقتی کانال کشویی و بازو مقادیر سختی مشابهی داشته باشند، سایش توزیع شده و کند میشود. وقتی آنها با هم مطابقت نداشته باشند، سطح نرمتر بار کامل حذف مواد را تحمل میکند و عمر مفید مهار به همین ترتیب کاهش مییابد. رابطه سختی از ابتدا، از طریق انتخاب مواد برای هر جزء، در مهار طراحی شده است. انتخاب یک مهار با مواد سازگار و حفظ پد اصطکاکی که از هر دو سطح محافظت میکند، مسیر عملی برای حداکثر عمر مفید سختافزار مهار اصطکاکی است.
