وفيما يتعلق بالمساعد الرئيسي للدراجات، فإن اختيار المواد وتحسين أدائها، وهما عنصران أساسيان في الهيكل الرئيسي للقاطرات، ضروريان لأداء المحرك وموثوقيته. ستبحث هذه المقالة مبادئ اختيار المواد في الملحقات الجانبية الرئيسية، والمواد الشائعة الاستخدام، وأساليب تحسين الأداء.
مبادئ اختيار المواد
القوة والقدرة على الصمود: تتطلب المصاعد الجانبية الرئيسية ضغوطاً وقوة دفع أعلى أثناء العمل، ومن ثم ينبغي اختيار المواد ذات القوة والقدرة على الصمود.
المقاومة للتآكل: تعمل المحركات في بيئة عمل قاسية، وغازات مثل الحرارة والرطوبة والكبريت، بحيث تكون المواد مقاومة للتآكل بدرجة أكبر.
أداء التجهيز: ينبغي أن تكون المواد ذات قدرة جيدة على الحشو والقطع واللحام لتيسير التجهيز والتصنيع.
الاقتصاد: ينبغي، قدر الإمكان، تلبية متطلبات الأداء، اختيار مواد أقل تكلفة من أجل تحسين القدرة التنافسية للمنتجات في السوق.
مواد شائعة الاستخدام
المواد الفولاذية: تستخدم المواد الفولاذية على نطاق واسع في إنتاج الملحقات الجانبية الرئيسية بسبب خصائصها مثل شدة صلابة ومقاومة للتآكل. وتشمل مواد الصلب التي يكثر استخدامها الصلب الكربوني والفولاذ السبائك وما إلى ذلك.
مواد سبائك الألومنيوم: تتمتع مواد سبائك الألومنيوم بمزايا مثل الوزن الخفيف، ومقاومة التآكل، وموصلة للحرارة، وتنطبق على المطاطية الثانوية ذات الوزن الأعلى.
مواد السبائك النحاسية: تتميز السبائك النحاس بخواص عالية في التوصيل الحراري، ومقاومة التآكل، وتصنيع القطع، وهي تنطبق على تصنيع المطاحن الثانوية الرئيسية التي تتطلب قدرة عالية على نقل الحرارة.
تحسين الأداء
السبائك: تحسين الخصائص الميكانيكية للمواد ومقاومتها للتآكل وأداء التجهيز بإضافة عناصر سبائك. وعلى سبيل المثال، فإن إضافة عناصر مثل الكروم والنيكل إلى الفولاذ يزيد من مقاومته للتآكل.
المعالجة الحرارية: تغيير الهيكل التنظيمي الداخلي للمواد عن طريق التحكم في عمليات التسخين والحرارة والتبريد، لتحقيق الأداء الميكانيكي والفيزيائي المطلوب.
المعالجة السطحية: تحسين قدرة المواد على التحمل، ومقاومة التآكل، ومقاومة التعب من خلال عمليات مثل الطلاءات السطحية، والتبريدات الكربونية، وما إلى ذلك.
الاستخدام الأمثل لعمليات التجهيز: يمكن لعملية معالجة معقولة أن تقلل من الإجهاد المتخلف في المواد، وأن تقلل من إنتاج الشقوق، وأن تعزز موثوقية المواد.
تحسين التصميم الهيكلي: إن التصميم الهيكلي السليم يقلل من تركيز الإجهاد ويزيد من قدرة المواد على الحمل. وبالإضافة إلى ذلك، فإن تصميم الأجزاء الرئيسية تصميماً أفضل من شأنه أن يعزز صلابة المواد المطورة واستقرارها.
تطبيقات العمليات والتكنولوجيات الجديدة: يمكن استخدام تقنيات متقدمة للصهر والصب والمعالجة، مثل الصهر بالتفريغ، والصب الدقيق، والمعالجة بالحساب الرقمي، مما يؤدي إلى تحسين نوعية المواد وكثافتها ودقتها في المعالجة، مما يؤدي إلى تحسين أداء المطاحن.
مركبات المواد: يمكن الحصول على المركّبات ذات الأداء المتميز من خلال الجمع بين مزايا المواد المختلفة باستخدام تكنولوجيات مركّبات المواد. فعلى سبيل المثال، يجري ربط الصلب عالي القوة بسبائك نحاسية مقاومة لزيادة قوة الأعمدة وصبرها.
التحليل الوصفي المحدود (FEA): تحسين التصميم الهيكلي واختيار المواد من خلال وضع نماذج توينية محدودة، وتحليل الإجهاد، وتحليل التعب، والاستخدام الأمثل للتصميمات.
الاختبار والتثبت: يتم تقييم وتحسين أداء المواد المطورة من خلال التطبيق والتوثيق الفعليين. وتعدل البارامترات، بما في ذلك مكونات المواد والعمليات الحرارية، وفقا لنتائج الاختبار، لتحقيق الأداء الأمثل.
والخلاصة هي أن اختيار المواد وتحقيق المستوى الأمثل من الأداء بالنسبة لدات الملحقات الثانوية الرئيسية هو هندسة منهجية تتطلب مجموعة من العوامل، مثل متطلبات أداء المواد، وجدوى العملية، والاقتصاد، وما إلى ذلك. ومن خلال الاستكشاف والممارسة المتواصلين، يمكننا أن نرفع باستمرار مستوى أداء الملحقات الجانبية الرئيسية، مما يوفر ضمانات قوية لتشغيل المحرك بكفاءة وموثوقية.
