وتشكل المطاولات الثانوية الرئيسية مكوناً هاماً في القاطرة، ولاختيار موادها والاستفادة المثلى من أدائها تأثير حاسم على الأداء العام والعمر النافع للقاطرة. ستبحث هذه المقالة مبادئ اختيار المواد في الملحقات الجانبية الرئيسية، والمواد الشائعة وخصائص الأداء، وتحلل كيفية تحقيق الأداء الأمثل.
مبادئ اختيار المواد
القوة والصلب: تحتاج الملحقات الثانوية الرئيسية إلى تحمل حمولات أكبر وقوة تأثير أكبر، ومن ثم ينبغي أن تكون المواد ذات قوة ومرونة أكبر لضمان الاستقرار والمتانة في مختلف الظروف.
مقاومة للتآكل: تعمل القاطرة في بيئة معقدة، ويجب أن تكون المواد المطورة ذات قدرة جيدة على المقاومة للتآكل من أجل مواجهة الظروف البيئية القاسية.
أداء التجهيز: تؤدي الأداء الجيد في التجهيز إلى خفض تكاليف الإنتاج وزيادة كفاءة الإنتاج. وينبغي أن تكون المواد سهلة التجهيز واللحام والحرارة.
الاقتصاد: رهنا باشتراطات الأداء، ينبغي اختيار مواد معقولة التكلفة ومزودة بالموارد لخفض تكاليف الإنتاج.
المواد الشائعة وخصائص أدائها
حديد الصب: يتسم الحديد الصب بصبغة التحمل ومقاومة للتآكل، وهو مناسب لاستيعاب حمولات الصدمات الكبيرة. بيد أن قوة الحديد وصلابته ضعيفان نسبيا، مما يتطلب معالجة حرارية وتعزيز سطحية معززة.
الصلب الكربوني: يتميز الفولاذ الكربوني بقوة متينة وصلابة وصبر جيدين، ويطبق على تصنيع الطرود الثانوية ذات المتطلبات الأعلى. فالصلب الكربوني الشائع الاستخدام هو الفولاذ المنخفض الكربون، والصلب المتوسط، والصلب العالي الكربون.
الصلب غير القابل للصدأ: الفولاذ غير القابل للصدأ مقاوم للتآكل ومقاوم للأكسدة بدرجة عالية وينطبق طبق على الطرود الجانبية التي تعمل في بيئة متآكل. والصلب غير القابل للصدأ قوي ومرن أيضا، ولكن أسعاره مرتفعة نسبيا.
تحسين الأداء
الاستخدام الأمثل لمكونات المواد: يمكن تحسين أدائها الميكانيكي ومقاوم للتآكل من خلال تعديل تركيبتها الكيميائية. فعلى سبيل المثال، يمكن زيادة قوة المادة وصلابتها بإضافة عنصر سبائك.
المعالجة الحرارية: تعتبر المعالجة الحرارية وسيلة هامة لتحسين أداء المواد. ومن خلال معالجة المواد، مثل التسخين والحرارة والتبريد، يمكن تغيير الهيكل التنظيمي الداخلي من أجل تحسين الأداء. ومن بين أساليب المعالجة الحرارية الشائعة تبريد، وإعادة التدوير، والإبطال، وما إلى ذلك.
المعالجة المعززة للأسطح: تزيد المعالجة المعززة للأسطح من قدرة المواد على التحمل ومقاومة التآكل ومقاومة التعب. ومن الأساليب الشائعة تقوية الحقن، والتبريد السريع للكربون، والنيتروجين، وما إلى ذلك.
الاستخدام الأمثل لعمليات المعالجة: يمكن لعملية المعالجة المعقولة أن تقلل من تلف المواد وتركيز الإجهاد، وأن تحسن الأداء العام لريدات الأعمدة. فعلى سبيل المثال، يمكن أن يؤدي استخدام عمليات التجريد والمعالجة الفائقة إلى تحسين نظافة سطح الأجزاء.
الاستخدام الأمثل للتصميم الهيكلي: من شأن التصميم الهيكلي السليم أن يقلل من تركيز الإجهاد والاهتزاز وأن يزيد من الاستقرار والمتانة بالنسبة للمضدات. فعلى سبيل المثال، يمكن أن تؤدي التدابير الرامية إلى تحسين شكل وحجم المقاطع العرضية للبرادات إلى تحسين أدائها الديناميكي من خلال تدابير من قبيل خفض الوزن.
يناقش هذا البحث اختيار المواد وتحسين الأداء بالنسبة لحاويات الملحق الرئيسي، ويخلص إلى الاستنتاجات والتوصيات التالية:
وعند اختيار المواد، ينبغي أن تؤخذ في الاعتبار عوامل مثل القوة، والقدرة على الصمود، والقدرة على التآكل، والأداء التشغيلي، والاقتصاد، في اختيار المواد المناسبة.
وفيما يتعلق بمختلف ظروف العمل وبيئة الاستخدام، ينبغي اختيار المواد المناسبة، مثل حديد الصب، التي تتحمل حمولات الصدمات الكبيرة، والصلب الكربوني في الأماكن التي تتطلب متطلبات عالية، والصلب غير القابل للصدأ للتآكل.
ويمكن تحسين أداء وعمر وحدات الحشو الثانوية الرئيسية من خلال الاستخدام الأمثل للمكونات الكيميائية للمواد، واستخدام أساليب معقولة للحرارة والمعالجة المكثفة للسطوح، والاستخدام الأمثل لعمليات المعالجة، والتصميم الهيكلي.
