EN
Зургаан өнцөгт хөндлөн огтлосны инженерийн логика
Тэнцүү хүчтүүдийн тархалт ба оптимал түлхүүр холбогдлын тулд төгс симметри
Зургаан өнцөгт болтын зургаан талыг механик үүрэгт хамгийн оновчтой ажиллуулахын тулд төлөвлөж үүсгэжээ. Түүний төвтөгнүүр хэлбэр нь торкын түлхүүрт бөлт дээр 12 байрлалд хүртэл хүртгүүр үүсгэж, бөлтийг хоёр чиглэлд амархан эргүүлж болмуйн учир юм. Яг ийнхүү механик үүрэгт хамгийн оновчтой бөлтүүд нь таван өнцөгт бөлтүүд ба дөрвөлжин гайкасүүдтэй харьцуулж доод зэргийн гэж үздэг. Зургаан өнцөгт бөлтүүдийн дотоод өнцгийн 120-градусын дизайн нь ачааллын тэнцвэрт тархалтад нь туслах бөлтүүдийн хугарах, гайкасүүдийн шүүрхийн хугарах аюулд хориг тавихын тулд тааруулж үүсгэжээ. Сүүлийн үед хүчтэр компьютерын загварчлалын тусламжтайгаар хийсэн судалгаанууд нь төвтөгнүүр хэлбэртүүдийн хувьд тэнцвэрт биш хэлбэртүүдтэй харьцуулж 40% хүртэл хүчдлийн бүрдүүлэлт багасаж буйг тоочжээ. Бөлт дээрх хүчдлийн тэнцвэрт тархалт нь холбогч холбоосын бат бүтээмжийг бататгаж, 2022 онд «Materials Engineering» сэтгүүлд бүртгэжээ.
Хөндлөн ба хүчдлийн ачаалал дор талууд ба өнцгүүд дээрх тэнцвэрт ачааллын тархалт
Хексагонал хэлбэр нь татах болон талын төрлийн ачааллыг илүү сайн хувааж өгдөг. Хексац буултыг татахад ачаа нь төвөөс эхлэн зургаан чиглэлд хуваагддаг бөгөөд энэ нь сацаг үүсэх эсвэл тархсан байдлыг урьдчилан сэргийлэхэд ашигтай юм. Хажуугийн ачаалалд угсаат нь жижигхэн тэсрэлт мэт үйл ажиллагаа явуулдаг бол талбай нь таслагдах эсэргүүцдэг. Энэ загвар нь зургаан өнцөгт болт нь хөдөлгөөнт ачаалал эсвэл сүрдлээс илүү сайн ажиллах боломжийг олгодог бөгөөд аж үйлдвэрийн машин механизмын туршилтаар найман өнцөгт болттой харьцуулахад ойролцоогоор 25% сайжруулдаг. Үүнээс гадна, өндөр сэлбэг хүч хэрэглэх үед шүүлтний болт нь хэлбэлзэх магадлал багатай бөгөөд дулааны эргэлтийн туршид бүрэн хэвээр байх илүү тэсвэртэй байдаг. Эдгээр шалтгаанаар олон аж үйлдвэрийн үйлдвэрлэгчид аюулгүй байдлыг хангах ач холбогдолтой хэрэглээний тулд зургаан давхарт болтыг илүүд үздэг.
Үйлдвэрийн бусад ангилалд харьцуулахад зургаан өнцөгт зэс материалын үйл ажиллагаа
Нүүрс, элсэн төмөр: Статик болон динамик ачааллын эсрэг хатуу хүчтэй, ядаргаатай
Нүүрстөрөлт гангаас хийсэн зургаан өнцөгт болтын хүч нь бүх бүтээдүүрүүдийн дунд хамгийн их (120 ksi-с илүү) бөгөөд ASTM A325 стандартад нийцдүүр. Түүний хүчтүүр нь мостын хийдүүрт зэрэг таталцан бүтээдүүрт ашиглахын тулд шаардлагатай. Гангийн найрласан бүрдүүлд хром ба молибден нэмж, хавсралт гангуудыг үүсгэх нь түүний хүчтүүр нь 150 ksi-с илүүр хүртэл хялбархан дархан үүсгэдүүр. Энэ хүчтүүр нь автомашинуудын бүтээдүүрт ч чухал утга үүсгэдүүр, учир нь хөдөлгүүрийн деталд хүнд ажиллах үед сая сая удаа давтагддаг хөдөлгүүр, хонхорлолт, дугуйлолт зэрэг үзэгдэлд үлдмүүр. Эднүүдийн үйлдвэрлэлийн технологи нь нэгэн төрлийн микроструктурыг үүсгэхийн тулд зохиомжлогддүүр, мөн түүн нь болтын зургаан талд тэнцвэрт ачааллын тархалт хангах гол нөхцөл юм. Инженерүүдийн хувьд энэ шинж чанар нь онцгой чухал, учир нь тэнцвэрт ачааллын тархалт нь болтын суулгах үед ба ажиллах үед хүртэл түүний хүрхрүүлэлт ба хугаралт үзэгдлийг саархуулдүүр.
Стайнлесс сталь, супер дуплекс, титаны зургаан өнцөгт болтын хавтгай: Коррозид төдийхүүн бүтэн бүтэцтэй сталийн хавтгай
АСТМ F593 стандартад нийцсэн 304 болон 316 зэрэглэлийн австенитийн зэсгүй зэс нь 500 сая нэгжний нэгж орчим агууламжтай хлорд тэсвэртэй байдаг. Энэ шинж чанар нь эдгээр зэс нь далайн орчинд онцгой тохиромжтой болгодог. Далайн орчинд байдаг хавсралтын ихэнх асуудал нь давс усны байнга халдлагатай холбоотой. Супер дуплекс зургаан өнцөгт төмөрлөгийн бүрэлдэхүүнд 25% хром, 7% молибден байдаг. Энэ хослол нь энгийн зэсгүй зэстэй харьцуулахад 3 дахин их хатуужилтай байдаг. Агаарын тээврийн хэрэглээнд зориулсан титаны зургаан өнцөгт болт нь бас боломжийн хувилбар юм. 160 ксигийн тасалгааны хүчээр эдгээр хавтан нь тогтвортой байдаг бөгөөд тэдгээрийн жин нь цаасан эд ангиудын жингийн 50% орчим байдаг. Агаарын тээврийн хэрэглээний хувьд өндөр хүч чадалтай, бага жинтэй материал шаардагдана. Энэхүү материалыг давхар угаах камерт хэдэн мянган цагийн турш хэрэглэхэд үр дүнтэй байдаг гэдгийг шалгалт харуулсан.
Бодит дэлхийн шалгах арга: Зургаан өнцөгт гуурсан болт нь найдвартай бүтээдүүр үзүүлж буй газар
Хугацааны туршид үзүүлж буй үр дүн: Барилга, автомашин, далайн хэрэглээ
Шүүмжлэхүйц холболтод алдаа гаргахын тулд газар нөхцөл бүрдүүлэхгүй, мөн зургаан өнцөгт гуурсан холбогчид нь анхны сонголт юм. Далай тэнгисийн цамхагууд нь төвөгтэй холболтын дагуу ачааллыг тэнцүүн хуваарилж чадах зургаан өнцөгт толгойт холбогчид дээр суурилдаг. Жишээ нь, ASTM F3125 A490 ангилалын болтын хувьд газар хөдөлгөөний шүүмжлэхүйц туршилтанд 150 ksi-с илүү хөндлөн хүчний нөлөөнд төдийлүүн төвөгтэй бүтэц үлдмүй — үүнийг ASTM International бүлгийн өнгөрсөн жилийн судалгаа нь баталж. Автомашин инженерүүд нь моторын хөдөлгөөнөөс үүсэх хөдөлгөөнийг төдийлүүн төвөгтэй бүтэц үлдмүй холбогчид дээр мөн тулгуурлана. НХТСА-гийн судалгаа нь холбогчидын бат бүтэц үлдмүй чадварыг хадгалахын тулд хөдөлгөөний нөлөөнд деталейн хугаралын тоо 12%-иар буурмүй гэж тодорхойлж. Түүнхүү далайн инженерүүд нь ASTM A193 B8M ангилалын хөнгөн цагаан гуурсан холбогчидыг ашиглаж. Эдгээр болтын хүч чадвар нь таван жил төдийлүүн төвөгтэй бүтэц үлдмүй салхин усанд дүрснээс хойш 98%-иар хадгалдаг, мөн холбогчидын коррози (хөндлөн трещин) үүсэхгүй, як нь холбогчидын коррозийн нэг хэлбэр юм. Эдгээр бодит жишээнүүд нь зургаан өнцөгт гуурсан холбогчид нь рүст (хуурцаг) үүсэх аюултай, бүтцийн хүч чадвар нь хамгийн чухал үед хөнгөн цагаан гуурсан холбогчид нь түлхүүр бүтэц материал юм гэдгийг тайлбарлаж.
Яагаад дөрвөлжин эсвэл таван талын бутлуурын оронд зургаан талын бутлуурыг сонгодог вэ?
Хекс болт нь 12 холбооны цэгтэй бөгөөд илүү сайн барьж, тайлахгүй эргэлт хийх боломжийг олгодог. Дөрвөлжин буудлууд, таван талын бутлуурууд нь үүнээс багахан л байдаг.
Хексагоналт буулгуудад ямар материал ашигладаг вэ?
Хексагонал болт нь нүүрстөрөгч, элсэлсэн зэс, зэсгүй зэс, супер дуплекс зэс, титанийх нь хордлого, жин, бусад хүчин зүйлээс шалтгаалан янз бүрийн хэрэглээний тулд ашигладаг.
Хексароос үүссэн хүчдэлийг хэрхэн хувааж өгдөг вэ?
Хексагонал хэлбэр нь хагалгаанд тэсвэртэй, шидэлт, татах стрессийн удирдлагыг сайжруулахын тулд дарамтын тэгш хуваарилалтыг боломжуулдаг.