Kijenzi cha kemikali cha bomba la chuma cha pua 310, Madhara ya Kasoro za uso katika Waya ya Chuma Kilichoimarishwa kwa Mafuta kwenye Maisha ya Uchovu ya Chemchemi za Valve katika Injini za Magari.

Asante kwa kutembelea Nature.com.Unatumia toleo la kivinjari lenye uwezo mdogo wa kutumia CSS.Kwa matumizi bora zaidi, tunapendekeza utumie kivinjari kilichosasishwa (au uzime Hali ya Upatanifu katika Internet Explorer).Kwa kuongeza, ili kuhakikisha usaidizi unaoendelea, tunaonyesha tovuti bila mitindo na JavaScript.
Vitelezi vinavyoonyesha makala tatu kwa kila slaidi.Tumia vitufe vya nyuma na vinavyofuata ili kusogeza kwenye slaidi, au vitufe vya kidhibiti cha slaidi mwishoni ili kusogea kwenye kila slaidi.

Chuma cha pua mirija 310 iliyojikunja /iliyoviringishwaMuundo wa Kemikalina utungaji

Jedwali lifuatalo linaonyesha muundo wa kemikali wa daraja la 310S chuma cha pua.

10*1mm 9.25*1.24 mm 310 wasambazaji wa bomba la kapilari iliyosongwa ya chuma cha pua

Sifa za Kimwili

Sifa za kimwili za daraja la 310S za chuma cha pua zinaonyeshwa kwenye jedwali lifuatalo.

Sifa za Mitambo

Jedwali lifuatalo linaonyesha sifa za mitambo za daraja la 310S chuma cha pua.

Sifa za joto

Sifa za joto za chuma cha pua cha 310S zinatolewa katika jedwali lifuatalo.

Majina Mengine

Majina mengine sawa na daraja la 310S ya chuma cha pua yameorodheshwa katika jedwali lifuatalo.

Madhumuni ya utafiti huu ni kutathmini maisha ya uchovu wa chemchemi ya vali ya injini ya gari wakati wa kutumia kasoro ndogo kwenye waya iliyoimarishwa na mafuta ya daraja la MPa 2300 (waya ya OT) yenye kina cha kasoro kubwa cha kipenyo cha 2.5 mm.Kwanza, urekebishaji wa kasoro za uso wa waya wa OT wakati wa utengenezaji wa chemchemi ya valve ulipatikana kwa uchanganuzi wa kipengee cha mwisho kwa kutumia mbinu za uigaji, na mkazo wa mabaki ya chemchemi iliyomalizika ilipimwa na kutumika kwa mfano wa uchambuzi wa dhiki ya spring.Pili, kuchambua nguvu ya chemchemi ya valve, angalia mkazo wa mabaki, na ulinganishe kiwango cha mkazo uliowekwa na kasoro za uso.Tatu, athari ya kasoro ndogo kwenye maisha ya uchovu wa majira ya kuchipua ilitathminiwa kwa kutumia mkazo kwenye kasoro za uso zilizopatikana kutoka kwa uchanganuzi wa nguvu ya chemchemi hadi mikunjo ya SN iliyopatikana kutoka kwa jaribio la uchovu wa kubadilika wakati wa kuzunguka kwa waya wa OT.Kina cha 40 µm ndicho kiwango cha sasa cha kudhibiti kasoro za uso bila kuathiri maisha ya uchovu.
Sekta ya magari ina hitaji kubwa la vifaa vyepesi vya magari ili kuboresha ufanisi wa mafuta ya magari.Kwa hivyo, matumizi ya chuma cha juu cha nguvu (AHSS) yameongezeka katika miaka ya hivi karibuni.Chemchemi za vali za injini ya magari hujumuisha waya za chuma zinazostahimili joto, zinazostahimili kuvaa na zisizo na kusugua (waya za OT).
Kwa sababu ya nguvu zao za juu za mkazo (MPa 1900-2100), waya za OT zinazotumika sasa zinawezesha kupunguza ukubwa na wingi wa chemchemi za valves za injini, kuboresha ufanisi wa mafuta kwa kupunguza msuguano na sehemu zinazozunguka1.Kutokana na faida hizi, matumizi ya fimbo ya waya yenye voltage ya juu yanaongezeka kwa kasi, na fimbo ya waya yenye nguvu ya juu ya darasa la 2300MPa inaonekana moja baada ya nyingine.Chemchemi za valve kwenye injini za magari zinahitaji maisha marefu ya huduma kwa sababu zinafanya kazi chini ya mizigo ya juu ya mzunguko.Ili kukidhi hitaji hili, watengenezaji kwa kawaida huzingatia maisha ya uchovu zaidi ya mizunguko 5.5×107 wakati wa kuunda chemchemi za valvu na kuweka mkazo uliosalia kwenye uso wa chemchemi ya vali kupitia uchujaji wa risasi na michakato ya kupunguza joto ili kuboresha maisha ya uchovu2.
Kumekuwa na masomo machache juu ya maisha ya uchovu wa chemchemi za helical kwenye magari chini ya hali ya kawaida ya uendeshaji.Gzal na wengine.Uchambuzi wa kipengele cha uchambuzi, cha majaribio na cha mwisho (FE) cha chemchemi za elliptical helical na pembe ndogo za helix chini ya mzigo wa tuli zinawasilishwa.Utafiti huu unatoa usemi wazi na rahisi kwa eneo la kiwango cha juu cha mkazo wa mkavu dhidi ya uwiano wa kipengele na faharasa ya ugumu, na pia hutoa ufahamu wa uchanganuzi wa mkazo wa juu zaidi wa kukata, kigezo muhimu katika miundo ya vitendo3.Pastorcic et al.Matokeo ya uchambuzi wa uharibifu na uchovu wa chemchemi ya helical iliyoondolewa kwenye gari la kibinafsi baada ya kushindwa katika operesheni imeelezwa.Kwa kutumia mbinu za majaribio, chemchemi iliyovunjika ilichunguzwa na matokeo yanaonyesha kuwa huu ni mfano wa kushindwa kwa uchovu wa kutu4.shimo, n.k. Mitindo kadhaa ya maisha ya urejeshaji wa chemchemi ya mstari imeundwa ili kutathmini maisha ya uchovu wa chemchemi za helical za magari.Putra na wengine.Kwa sababu ya kutofautiana kwa uso wa barabara, maisha ya huduma ya chemchemi ya helical ya gari imedhamiriwa.Hata hivyo, utafiti mdogo umefanywa kuhusu jinsi kasoro za uso zinazotokea wakati wa mchakato wa utengenezaji huathiri maisha ya chemchemi za coil za magari.
Kasoro za uso zinazotokea wakati wa mchakato wa utengenezaji zinaweza kusababisha mkusanyiko wa mkazo wa ndani katika chemchemi za valves, ambayo hupunguza sana maisha yao ya uchovu.Kasoro za uso wa chemchemi za valvu husababishwa na sababu mbalimbali, kama vile kasoro za uso wa malighafi zinazotumiwa, kasoro za zana, ushughulikiaji mbaya wakati wa kuzungusha kwa baridi7.Kasoro za uso wa malighafi ni mwinuko wa V-umbo kwa sababu ya kuviringika moto na kuchora kwa pasi nyingi, wakati kasoro zinazosababishwa na zana ya kutengeneza na utunzaji usiojali ni U-umbo na miteremko laini8,9,10,11.Kasoro zenye umbo la V husababisha viwango vya juu vya mkazo kuliko kasoro zenye umbo la U, kwa hivyo vigezo vikali vya udhibiti wa kasoro kawaida hutumika kwenye nyenzo ya kuanzia.
Viwango vya sasa vya usimamizi wa kasoro ya uso kwa nyaya za OT ni pamoja na ASTM A877/A877M-10, DIN EN 10270-2, JIS G 3561, na KS D 3580. DIN EN 10270-2 inabainisha kuwa kina cha kasoro ya uso kwenye vipenyo vya waya vya 0.5– 10 mm ni chini ya 0.5-1% ya kipenyo cha waya.Kwa kuongeza, JIS G 3561 na KS D 3580 zinahitaji kwamba kina cha kasoro za uso katika fimbo ya waya yenye kipenyo cha 0.5-8 mm iwe chini ya 0.5% ya kipenyo cha waya.Katika ASTM A877/A877M-10, mtengenezaji na mnunuzi lazima wakubaliane juu ya kina kinachoruhusiwa cha kasoro za uso.Ili kupima kina cha kasoro kwenye uso wa waya, waya kawaida huwekwa na asidi hidrokloric, na kisha kina cha kasoro hupimwa kwa kutumia micrometer.Hata hivyo, njia hii inaweza tu kupima kasoro katika maeneo fulani na si juu ya uso mzima wa bidhaa ya mwisho.Kwa hiyo, wazalishaji hutumia upimaji wa sasa wa eddy wakati wa mchakato wa kuchora waya ili kupima kasoro za uso katika waya zinazozalishwa kwa kuendelea;majaribio haya yanaweza kupima kina cha kasoro za uso hadi 40 µm.Waya wa chuma wa daraja la 2300MPa unaoendelezwa una nguvu ya juu ya mkazo na urefu wa chini kuliko waya wa chuma wa daraja la 1900-2200MPa uliopo, hivyo maisha ya uchovu wa chemchemi ya valve huchukuliwa kuwa nyeti sana kwa kasoro za uso.Kwa hiyo, ni muhimu kuangalia usalama wa kutumia viwango vilivyopo kwa ajili ya kudhibiti kina cha kasoro za uso kwa daraja la waya za chuma 1900-2200 MPa hadi daraja la waya 2300 MPa.
Madhumuni ya utafiti huu ni kutathmini maisha ya uchovu wa chemchemi ya valve ya injini ya magari wakati kina cha chini kabisa cha dosari kinachoweza kupimika kwa majaribio ya sasa ya eddy (yaani 40 µm) kinatumika kwa waya wa daraja la OT wa MPa 2300 (kipenyo: 2.5 mm): dosari muhimu. kina.Mchango na mbinu za utafiti huu ni kama ifuatavyo.
Kama kasoro ya awali katika waya wa OT, kasoro ya umbo la V ilitumiwa, ambayo huathiri sana maisha ya uchovu, katika mwelekeo wa kupita kwa jamaa na mhimili wa waya.Fikiria uwiano wa vipimo (α) na urefu (β) wa kasoro ya uso ili kuona athari ya kina chake (h), upana (w), na urefu (l).Upungufu wa uso hutokea ndani ya chemchemi, ambapo kushindwa hutokea kwanza.
Ili kutabiri deformation ya kasoro za awali katika waya wa OT wakati wa upepo wa baridi, mbinu ndogo ya kuiga ilitumiwa, ambayo ilizingatia muda wa uchambuzi na ukubwa wa kasoro za uso, kwani kasoro ni ndogo sana ikilinganishwa na waya wa OT.mfano wa kimataifa.
Mikazo ya kubana iliyobaki katika majira ya kuchipua baada ya kukojoa kwa hatua mbili ilikokotolewa na mbinu ya kipengele cha mwisho, matokeo yalilinganishwa na vipimo baada ya kuchuja ili kuthibitisha modeli ya uchanganuzi.Kwa kuongezea, mikazo iliyobaki katika chemchemi za vali kutoka kwa michakato yote ya utengenezaji ilipimwa na kutumika kwa uchambuzi wa nguvu ya chemchemi.
Mkazo katika kasoro za uso hutabiriwa kwa kuchambua nguvu ya chemchemi, kwa kuzingatia uboreshaji wa kasoro wakati wa kusonga kwa baridi na mkazo wa kubaki uliobaki katika chemchemi iliyomalizika.
Jaribio la uchovu wa kuinama la mzunguko lilifanywa kwa kutumia waya wa OT iliyotengenezwa kutoka kwa nyenzo sawa na chemchemi ya valve.Ili kuoanisha mkazo uliosalia na sifa za ukali wa uso wa chemchemi za vali zilizobuniwa na mistari ya OT, mikunjo ya SN ilipatikana kwa kupima uchovu wa kuinama baada ya kutumia hatua mbili za kukojoa na kusokota kama michakato ya matayarisho.
Matokeo ya uchanganuzi wa nguvu ya chemchemi hutumika kwa mlinganyo wa Goodman na mkunjo wa SN kutabiri maisha ya uchovu wa chemchemi ya vali, na athari ya kina cha kasoro ya uso kwenye maisha ya uchovu pia inatathminiwa.
Katika utafiti huu, waya wa daraja la MPa 2300 na kipenyo cha 2.5 mm ilitumiwa kutathmini maisha ya uchovu wa chemchemi ya valve ya injini ya magari.Kwanza, mtihani wa mvutano wa waya ulifanyika ili kupata mfano wake wa kuvunjika kwa ductile.
Sifa za kimitambo za waya za OT zilipatikana kutoka kwa majaribio ya mvutano kabla ya uchanganuzi wa vipengele vya mwisho wa mchakato wa vilima baridi na nguvu ya spring.Curve ya mkazo wa nyenzo iliamuliwa kwa kutumia matokeo ya vipimo vya mvutano kwa kiwango cha 0.001 s-1, kama inavyoonyeshwa kwenye tini.1. Waya wa SWONB-V hutumiwa, na nguvu zake za mavuno, nguvu za mkazo, moduli ya elastic na uwiano wa Poisson ni 2001.2MPa, 2316MPa, 206GPa na 0.3 kwa mtiririko huo.Utegemezi wa dhiki juu ya shida ya mtiririko hupatikana kama ifuatavyo:
Mchele.2 inaonyesha mchakato wa kuvunjika kwa ductile.Nyenzo hupitia deformation ya elastoplastic wakati wa deformation, na nyenzo nyembamba wakati dhiki katika nyenzo kufikia nguvu yake tensile.Baadaye, uumbaji, ukuaji na ushirikiano wa voids ndani ya nyenzo husababisha uharibifu wa nyenzo.
Mfano wa fracture ya ductile hutumia mfano wa deformation muhimu uliobadilishwa na mkazo ambao unazingatia athari za dhiki, na fracture ya baada ya shingo hutumia njia ya kukusanya uharibifu.Hapa, uanzishaji wa uharibifu unaonyeshwa kama kazi ya dhiki, utatu wa mkazo, na kiwango cha mkazo.Utatu wa dhiki hufafanuliwa kama thamani ya wastani inayopatikana kwa kugawanya mkazo wa hydrostatic unaosababishwa na deformation ya nyenzo hadi kuundwa kwa shingo na dhiki ya ufanisi.Katika njia ya mkusanyiko wa uharibifu, uharibifu hutokea wakati thamani ya uharibifu inafikia 1, na nishati inayohitajika kufikia thamani ya uharibifu wa 1 inafafanuliwa kama nishati ya uharibifu (Gf).Nishati ya kuvunjika inalingana na eneo la mkondo wa kweli wa kuhamisha mkazo wa nyenzo kutoka kwa shingo hadi wakati wa kuvunjika.
Katika kesi ya vyuma vya kawaida, kulingana na hali ya dhiki, fracture ya ductile, fracture ya shear, au fracture ya mchanganyiko hutokea kutokana na ductility na fracture ya shear, kama inavyoonekana katika Mchoro 3. Mkazo wa fracture na triaxiality ya dhiki ilionyesha maadili tofauti kwa muundo wa fracture.
Kushindwa kwa plastiki hutokea katika eneo linalolingana na utatu wa mkazo wa zaidi ya 1/3 (eneo la I), na mkazo wa kuvunjika na utatu wa mkazo unaweza kubainishwa kutokana na vipimo vya mvutano kwenye vielelezo vilivyo na kasoro za uso na notchi.Katika eneo linalolingana na utatu wa mkazo wa 0 ~ 1/3 (eneo la II), mchanganyiko wa kuvunjika kwa ductile na kutofaulu kwa ukata hutokea (yaani kupitia mtihani wa msokoto. Katika eneo linalolingana na utatu wa mkazo kutoka -1/3 hadi 0. (III), kutofaulu kwa kukata manyoya kunakosababishwa na mgandamizo, na mkazo wa kuvunjika na utatu wa mkazo unaweza kupatikana kwa mtihani wa kukasirisha.
Kwa waya za OT zinazotumiwa katika utengenezaji wa chemchemi za valve za injini, ni muhimu kuzingatia fractures zinazosababishwa na hali mbalimbali za upakiaji wakati wa mchakato wa utengenezaji na hali ya maombi.Kwa hivyo, vipimo vya mvutano na msokoto vilifanywa ili kutumia kigezo cha mkazo wa kutofaulu, athari ya utatu wa dhiki kwenye kila hali ya mkazo ilizingatiwa, na uchanganuzi wa kipengee cha elastoplastic katika aina kubwa ulifanyika ili kuhesabu mabadiliko katika utatu wa dhiki.Hali ya ukandamizaji haikuzingatiwa kutokana na kizuizi cha usindikaji wa sampuli, yaani, kipenyo cha waya wa OT ni 2.5 mm tu.Jedwali la 1 linaorodhesha hali za mtihani wa mkazo na msokoto, pamoja na utatu wa mkazo na mkazo wa kuvunjika, unaopatikana kwa uchanganuzi wa vipengele vyenye kikomo.
Mkazo wa kuvunjika kwa vyuma vya kawaida vya triaxial chini ya mkazo unaweza kutabiriwa kwa kutumia mlinganyo ufuatao.
ambapo C1: \({\varepsilon}_{0}}}^{pl}\) kata safi (η = 0) na C2: \({\ overline{{\varepsilon}_{0} } } }^{pl}\) Mvutano wa Uniaxial (η = η0 = 1/3).
Mistari ya mwelekeo kwa kila hali ya mkazo hupatikana kwa kutumia thamani za mkazo wa kuvunjika C1 na C2 katika mlinganyo.(2);C1 na C2 hupatikana kutokana na vipimo vya mvutano na msokoto kwenye sampuli bila kasoro za uso.Kielelezo cha 4 kinaonyesha utatu wa mkazo na mkazo wa kuvunjika uliopatikana kutokana na majaribio na mienendo iliyotabiriwa na mlingano.(2) Mstari wa mwelekeo uliopatikana kutoka kwa jaribio na uhusiano kati ya utatu wa dhiki na mkazo wa kuvunjika unaonyesha mwelekeo sawa.Mkazo wa kuvunjika na utatu wa mkazo kwa kila hali ya dhiki, iliyopatikana kutokana na utumiaji wa mistari ya mwelekeo, ilitumika kama kigezo cha kuvunjika kwa ductile.
Nishati ya kuvunja hutumiwa kama nyenzo kuamua wakati wa kuvunja baada ya shingo na inaweza kupatikana kutoka kwa vipimo vya mkazo.Nishati ya fracture inategemea kuwepo au kutokuwepo kwa nyufa juu ya uso wa nyenzo, tangu wakati wa fracture inategemea mkusanyiko wa matatizo ya ndani.Takwimu 5a-c zinaonyesha nguvu za kuvunjika kwa sampuli zisizo na kasoro za uso na sampuli zilizo na noti za R0.4 au R0.8 kutoka kwa majaribio ya nguvu na uchanganuzi wa vipengele vya mwisho.Nishati ya kuvunjika inalingana na eneo la curve ya kweli ya kuhamisha kutoka kwa shingo hadi wakati wa kuvunjika.
Nishati ya kuvunjika kwa waya ya OT iliyo na kasoro nyembamba kwenye uso ilitabiriwa kwa kufanya majaribio ya mvutano kwenye waya wa OT yenye kina cha kasoro zaidi ya 40 µm, kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 5d.Sampuli kumi zilizo na kasoro zilitumika katika majaribio ya mkazo na wastani wa nishati ya kuvunjika ilikadiriwa kuwa 29.12 mJ/mm2.
Kasoro ya uso sanifu inafafanuliwa kama uwiano wa kina cha kasoro na kipenyo cha waya wa chemchemi ya valve, bila kujali jiometri ya kasoro ya uso ya waya wa OT inayotumiwa katika utengenezaji wa chemchemi za valves za magari.Kasoro za waya za OT zinaweza kuainishwa kulingana na mwelekeo, jiometri, na urefu.Hata kwa kina sawa cha kasoro, kiwango cha mkazo kinachofanya juu ya kasoro ya uso katika chemchemi hutofautiana kulingana na jiometri na mwelekeo wa kasoro, hivyo jiometri na mwelekeo wa kasoro inaweza kuathiri nguvu za uchovu.Kwa hiyo, ni muhimu kuzingatia jiometri na mwelekeo wa kasoro ambazo zina athari kubwa juu ya maisha ya uchovu wa chemchemi ili kutumia vigezo vikali vya kusimamia kasoro za uso.Kwa sababu ya muundo mzuri wa nafaka wa waya wa OT, maisha yake ya uchovu ni nyeti sana kwa notching.Kwa hivyo, kasoro inayoonyesha mkazo wa juu zaidi kulingana na jiometri na mwelekeo wa kasoro inapaswa kuanzishwa kama kasoro ya awali kwa kutumia uchanganuzi wa vipengele.Kwenye mtini.6 inaonyesha chemchemi za valves za magari zenye nguvu ya juu zaidi 2300 MPa zilizotumika katika utafiti huu.
Upungufu wa uso wa waya wa OT umegawanywa katika kasoro za ndani na kasoro za nje kulingana na mhimili wa spring.Kwa sababu ya kuinama wakati wa kusonga kwa baridi, mafadhaiko ya kukandamiza na mafadhaiko ya mvutano hutenda ndani na nje ya chemchemi, mtawaliwa.Kuvunjika kunaweza kusababishwa na kasoro za uso zinazoonekana kutoka nje kwa sababu ya mikazo ya mvutano wakati wa kusonga kwa baridi.
Katika mazoezi, spring inakabiliwa na compression mara kwa mara na utulivu.Wakati wa ukandamizaji wa chemchemi, waya wa chuma huzunguka, na kutokana na mkusanyiko wa mikazo, mkazo wa shear ndani ya chemchemi ni kubwa zaidi kuliko mkazo wa shear unaozunguka7.Kwa hiyo, ikiwa kuna kasoro za uso ndani ya chemchemi, uwezekano wa kuvunja spring ni mkubwa zaidi.Kwa hivyo, upande wa nje wa chemchemi (mahali ambapo kutofaulu kunatarajiwa wakati wa utengenezaji wa chemchemi) na upande wa ndani (ambapo mkazo ni mkubwa katika matumizi halisi) huwekwa kama maeneo ya kasoro za uso.
Jiometri ya kasoro ya uso ya mistari ya OT imegawanywa katika umbo la U, V-umbo, Y-umbo, na T-umbo.Aina ya Y na aina ya T hasa zipo katika kasoro za uso wa malighafi, na kasoro za aina ya U na aina ya V hutokea kutokana na utunzaji usiojali wa zana katika mchakato wa baridi wa rolling.Kuhusiana na jiometri ya kasoro za uso katika malighafi, kasoro za umbo la U zinazotokana na urekebishaji wa plastiki isiyo ya sare wakati wa kuviringisha moto hubadilishwa kuwa kasoro za mshono wa V-umbo, Y-umbo na T chini ya kunyoosha kwa njia nyingi8, 10.
Kwa kuongezea, kasoro za umbo la V, umbo la Y na umbo la T na mwelekeo wa mwinuko wa notch juu ya uso utawekwa chini ya mkazo mkubwa wakati wa operesheni ya chemchemi.Chemchemi za valve huinama wakati wa kusonga kwa baridi na kupotosha wakati wa operesheni.Viwango vya mkazo vya kasoro zenye umbo la V na Y na viwango vya juu vya dhiki vililinganishwa kwa uchanganuzi wa vipengele vyenye kikomo, ABAQUS - programu ya uchambuzi wa vipengele vya kibiashara.Uhusiano wa mkazo na mkazo umeonyeshwa katika Mchoro wa 1 na Mlingano wa 1. (1) Uigaji huu unatumia kipengele cha mstatili chenye nodi nne chenye mwelekeo-mbili (2D), na urefu wa chini zaidi wa kipengele ni 0.01 mm.Kwa mfano wa uchambuzi, kasoro za V-umbo na Y na kina cha 0.5 mm na mteremko wa kasoro ya 2 ° zilitumiwa kwa mfano wa 2D wa waya yenye kipenyo cha 2.5 mm na urefu wa 7.5 mm.
Kwenye mtini.7a huonyesha ukolezi wa mkazo wa kupinda kwenye ncha ya kila kasoro wakati wakati wa kuinama wa Nmm 1500 unatumika kwenye ncha zote mbili za kila waya.Matokeo ya uchambuzi yanaonyesha kuwa shinikizo la juu la 1038.7 na 1025.8 MPa hutokea kwenye sehemu za juu za kasoro za V-umbo na Y, kwa mtiririko huo.Kwenye mtini.7b inaonyesha mkusanyiko wa mkazo juu ya kila kasoro inayosababishwa na msokoto.Wakati upande wa kushoto unakabiliwa na torque ya 1500 N∙mm inatumiwa kwa upande wa kulia, dhiki ya juu sawa ya 1099 MPa hutokea kwa vidokezo vya kasoro za V-umbo na Y.Matokeo haya yanaonyesha kuwa kasoro za aina ya V huonyesha mkazo wa juu zaidi wa kupinda kuliko kasoro za aina ya Y wakati zina kina sawa na mteremko wa kasoro, lakini hupata mkazo sawa wa torsion.Kwa hivyo, kasoro za uso zenye umbo la V na Y zenye kina sawa na mteremko wa kasoro zinaweza kusawazishwa kuwa za umbo la V na mkazo wa juu zaidi unaosababishwa na mkusanyiko wa dhiki.Uwiano wa ukubwa wa kasoro ya aina ya V hufafanuliwa kama α = w/h kwa kutumia kina (h) na upana (w) wa kasoro za aina ya V na T;kwa hivyo, kasoro ya aina ya T (α ≈ 0) badala yake, jiometri inaweza kufafanuliwa na muundo wa kijiometri wa kasoro ya aina ya V.Kwa hiyo, kasoro za aina ya Y na aina ya T zinaweza kurekebishwa na kasoro za aina ya V.Kwa kutumia kina (h) na urefu (l), uwiano wa urefu hufafanuliwa vinginevyo kama β = l/h.
Kama inavyoonyeshwa katika Mchoro 811, maelekezo ya kasoro za uso wa waya za OT imegawanywa katika mwelekeo wa longitudinal, transverse na oblique, kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 811. Uchambuzi wa ushawishi wa mwelekeo wa kasoro za uso kwenye nguvu ya chemchemi kwa kipengele cha mwisho njia.
Kwenye mtini.9a inaonyesha mfano wa uchambuzi wa mfadhaiko wa chemchemi ya valve ya injini.Kama hali ya uchambuzi, chemchemi ilibanwa kutoka urefu wa bure wa 50.5 mm hadi urefu mgumu wa 21.8 mm, mkazo wa juu wa MPa 1086 ulitolewa ndani ya chemchemi, kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 9b.Kwa kuwa kushindwa kwa chemchemi za valves za injini hasa hutokea ndani ya chemchemi, uwepo wa kasoro za uso wa ndani unatarajiwa kuathiri sana maisha ya uchovu wa spring.Kwa hiyo, kasoro za uso katika maelekezo ya longitudinal, transverse na oblique hutumiwa ndani ya chemchemi za valve za injini kwa kutumia mbinu ndogo za modeli.Jedwali la 2 linaonyesha vipimo vya kasoro za uso na mkazo mkubwa katika kila mwelekeo wa kasoro katika ukandamizaji wa juu wa spring.Mikazo ya juu zaidi ilizingatiwa katika mwelekeo wa kuvuka, na uwiano wa mikazo katika maelekezo ya longitudinal na oblique kwa mwelekeo wa kupita ilikadiriwa kuwa 0.934-0.996.Uwiano wa dhiki unaweza kuamuliwa kwa kugawa tu thamani hii na mkazo wa juu zaidi wa kupita kiasi.Mkazo mkubwa katika chemchemi hutokea juu ya kila kasoro ya uso, kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro wa 9.Thamani za mkazo zinazozingatiwa katika mwelekeo wa longitudinal, transverse, na oblique ni 2045, 2085, na 2049 MPa, mtawalia.Matokeo ya uchambuzi huu yanaonyesha kuwa kasoro za uso wa transverse zina athari ya moja kwa moja kwenye maisha ya uchovu wa chemchemi za valves za injini.
Kasoro yenye umbo la V, ambayo inadhaniwa kuathiri moja kwa moja maisha ya uchovu wa chemchemi ya valves ya injini, ilichaguliwa kama kasoro ya awali ya waya wa OT, na mwelekeo wa mpito ulichaguliwa kama mwelekeo wa kasoro.Kasoro hii hutokea si tu nje, ambapo spring valve injini ilivunja wakati wa utengenezaji, lakini pia ndani, ambapo dhiki kubwa hutokea kutokana na mkusanyiko wa dhiki wakati wa operesheni.Kina cha juu cha dosari kimewekwa kuwa 40 µm, ambacho kinaweza kutambuliwa kwa kugundua dosari ya sasa ya eddy, na kina cha chini zaidi kimewekwa kwenye kina kinacholingana na 0.1% ya kipenyo cha waya cha 2.5 mm.Kwa hivyo, kina cha kasoro ni kutoka 2.5 hadi 40 µm.Kina, urefu, na upana wa dosari zenye uwiano wa urefu wa 0.1~1 na uwiano wa urefu wa 5 ~ 15 zilitumika kama vigeuzo, na athari zao kwenye nguvu za uchovu za majira ya kuchipua zilitathminiwa.Jedwali la 3 linaorodhesha hali za uchanganuzi zilizoamuliwa kwa kutumia mbinu ya uso wa majibu.
Chemchemi za valves za injini ya gari hutengenezwa kwa vilima baridi, joto, ulipuaji wa risasi na mpangilio wa joto wa waya wa OT.Mabadiliko katika kasoro za uso wakati wa utengenezaji wa chemchemi lazima izingatiwe ili kutathmini athari za kasoro za uso wa awali kwenye waya za OT kwenye maisha ya uchovu wa chemchemi za valves za injini.Kwa hiyo, katika sehemu hii, uchambuzi wa vipengele vya mwisho hutumiwa kutabiri deformation ya kasoro za uso wa waya wa OT wakati wa utengenezaji wa kila spring.
Kwenye mtini.10 inaonyesha mchakato wa vilima vya baridi.Wakati wa mchakato huu, waya wa OT hutolewa kwenye mwongozo wa waya na roller ya kulisha.Mwongozo wa waya hulisha na kuunga waya ili kuzuia kupinda wakati wa mchakato wa kuunda.Waya inayopita kwenye mwongozo wa waya hupindishwa kwa fimbo ya kwanza na ya pili ili kuunda chemchemi ya coil yenye kipenyo cha ndani kinachohitajika.Lami ya chemchemi hutolewa kwa kusonga chombo cha kuzidisha baada ya mapinduzi moja.
Kwenye mtini.11a inaonyesha kielelezo chenye kikomo kinachotumiwa kutathmini mabadiliko katika jiometri ya kasoro za uso wakati wa kukunja baridi.Uundaji wa waya unakamilishwa hasa na pini ya vilima.Kwa kuwa safu ya oksidi juu ya uso wa waya hufanya kama lubricant, athari ya msuguano wa roller ya malisho haifai.Kwa hivyo, katika mfano wa hesabu, roller ya kulisha na mwongozo wa waya hurahisishwa kama bushing.Mgawo wa msuguano kati ya waya wa OT na zana ya kuunda umewekwa kuwa 0.05.Ndege ngumu ya 2D ya mwili na hali ya kurekebisha hutumiwa kwenye mwisho wa kushoto wa mstari ili iweze kulishwa katika mwelekeo wa X kwa kasi sawa na roller ya kulisha (0.6 m / s).Kwenye mtini.11b inaonyesha mbinu ya uigaji ndogo inayotumiwa kuweka kasoro ndogo kwenye waya.Ili kuzingatia ukubwa wa kasoro za uso, modeli ndogo hutumiwa mara mbili kwa kasoro za uso na kina cha 20 µm au zaidi na mara tatu kwa kasoro za uso na kina cha chini ya 20 µm.Upungufu wa uso hutumiwa kwa maeneo yaliyoundwa kwa hatua sawa.Katika mfano wa jumla wa chemchemi, urefu wa kipande cha moja kwa moja cha waya ni 100 mm.Kwa modeli ndogo ya kwanza, weka modeli ndogo 1 yenye urefu wa 3mm hadi nafasi ya longitudinal ya 75mm kutoka kwa mtindo wa kimataifa.Uigaji huu ulitumia kipengele cha pande tatu (3D) chenye nodi nane za hexagonal.Katika mfano wa kimataifa na submodel 1, urefu wa chini wa kila kipengele ni 0.5 na 0.2 mm, kwa mtiririko huo.Baada ya uchanganuzi wa modeli ndogo ya 1, kasoro za uso hutumiwa kwa mfano mdogo wa 2, na urefu na upana wa modeli ndogo ya 2 ni mara 3 ya urefu wa kasoro ya uso ili kuondoa ushawishi wa hali ya mpaka ya mfano mdogo, katika Aidha, 50% ya urefu na upana hutumiwa kama kina cha modeli ndogo.Katika mfano mdogo wa 2, urefu wa chini wa kila kipengele ni 0.005 mm.Baadhi ya kasoro za uso zilitumika kwa uchanganuzi wa vipengele kama inavyoonyeshwa katika Jedwali la 3.
Kwenye mtini.12 inaonyesha usambazaji wa dhiki katika nyufa za uso baada ya kufanya kazi kwa baridi ya coil.Mfano wa jumla na submodel 1 zinaonyesha karibu mikazo sawa ya 1076 na 1079 MPa katika sehemu moja, ambayo inathibitisha usahihi wa njia ndogo.Mkazo wa mkazo wa ndani hutokea kwenye kingo za mpaka za submodel.Inaonekana, hii ni kutokana na masharti ya mipaka ya submodel.Kwa sababu ya mkusanyiko wa dhiki, mfano mdogo wa 2 na kasoro za uso uliotumiwa unaonyesha mkazo wa MPa 2449 kwenye ncha ya kasoro wakati wa kuzungusha kwa baridi.Kama inavyoonyeshwa katika Jedwali la 3, kasoro za uso zilizotambuliwa na mbinu ya uso wa majibu zilitumika ndani ya chemchemi.Matokeo ya uchanganuzi wa vipengele vya mwisho yalionyesha kuwa hakuna kesi 13 za kasoro za uso zilizoshindwa.
Wakati wa mchakato wa vilima katika michakato yote ya kiteknolojia, kina cha kasoro za uso ndani ya chemchemi kiliongezeka kwa 0.1-2.62 µm (Mchoro 13a), na upana ulipungua kwa 1.8-35.79 µm (Mchoro 13b), wakati urefu uliongezeka kwa 0.72 -34.47 µm (Kielelezo 13c).Kwa kuwa kasoro ya umbo la V inayopitika imefungwa kwa upana kwa kupinda wakati wa mchakato wa kuviringisha baridi, inaharibika na kuwa kasoro ya umbo la V yenye mteremko mkali zaidi kuliko kasoro ya awali.
Ubadilishaji wa Kina, Upana na Urefu wa Kasoro za uso wa Waya wa OT katika Mchakato wa Utengenezaji.
Omba kasoro za uso kwenye nje ya chemchemi na utabiri uwezekano wa kuvunjika wakati wa kuviringisha baridi kwa kutumia Uchambuzi wa Kipengele Kilichokamilika.Chini ya masharti yaliyoorodheshwa kwenye Jedwali.3, hakuna uwezekano wa uharibifu wa kasoro katika uso wa nje.Kwa maneno mengine, hakuna uharibifu ulitokea kwa kina cha kasoro za uso kutoka 2.5 hadi 40 µm.
Ili kutabiri kasoro muhimu za uso, mivunjiko ya nje wakati wa kukunja baridi ilichunguzwa kwa kuongeza kina cha kasoro kutoka 40 µm hadi 5 µm.Kwenye mtini.14 inaonyesha fractures pamoja na kasoro za uso.Kuvunjika hutokea chini ya hali ya kina (55 µm), upana (2 µm), na urefu (733 µm).Kina muhimu cha kasoro ya uso nje ya chemchemi iligeuka kuwa 55 μm.
Mchakato wa kukojoa kwa risasi hukandamiza ukuaji wa ufa na huongeza maisha ya uchovu kwa kuunda dhiki ya kubana iliyobaki kwenye kina fulani kutoka kwa uso wa chemchemi;hata hivyo, husababisha mkusanyiko wa dhiki kwa kuongeza ukali wa uso wa spring, na hivyo kupunguza upinzani wa uchovu wa spring.Kwa hivyo, teknolojia ya uchujaji wa upigaji risasi wa pili hutumiwa kuzalisha chemchemi za nguvu za juu ili kufidia upunguzaji wa maisha ya uchovu unaosababishwa na ongezeko la ukali wa uso unaosababishwa na kupiga risasi.Kukojoa kwa hatua mbili kunaweza kuboresha ukali wa uso, mkazo wa juu zaidi wa kubana na mabaki ya mkazo wa uso kwa sababu uchungu wa pili unafanywa baada ya kupiga risasi ya kwanza12,13,14.
Kwenye mtini.15 inaonyesha mfano wa uchanganuzi wa mchakato wa ulipuaji risasi.Mfano wa elastic-plastiki uliundwa ambapo mipira 25 ya risasi iliangushwa kwenye eneo lengwa la mstari wa OT kwa ulipuaji wa risasi.Katika modeli ya uchanganuzi wa ulipuaji risasi, kasoro za uso wa waya wa OT iliyoharibika wakati wa kukunja baridi zilitumika kama kasoro za awali.Kuondolewa kwa mikazo iliyobaki inayotokana na mchakato wa kuviringisha baridi kwa kuwasha kabla ya mchakato wa ulipuaji risasi.Mali zifuatazo za nyanja ya risasi zilitumiwa: wiani (ρ): 7800 kg / m3, moduli ya elastic (E) - 210 GPa, uwiano wa Poisson (υ): 0.3.Mgawo wa msuguano kati ya mpira na nyenzo umewekwa kwa 0.1.Risasi zenye kipenyo cha 0.6 na 0.3 mm zilitolewa kwa kasi sawa ya 30 m / s wakati wa pasi za kwanza na za pili za kughushi.Baada ya mchakato wa ulipuaji risasi (miongoni mwa michakato mingine ya utengenezaji iliyoonyeshwa kwenye Mchoro 13), kina, upana, na urefu wa kasoro za uso ndani ya chemchemi ulianzia -6.79 hadi 0.28 µm, -4.24 hadi 1.22 µm, na -2 .59 hadi 1.69 µm, mtawalia µm.Kutokana na deformation ya plastiki ya projectile ejected perpendicular kwa uso wa nyenzo, kina cha kasoro hupungua, hasa, upana wa kasoro ni kwa kiasi kikubwa.Inavyoonekana, kasoro hiyo ilifungwa kwa sababu ya deformation ya plastiki iliyosababishwa na kupiga risasi.
Wakati wa mchakato wa kupungua kwa joto, athari za kupungua kwa baridi na kupungua kwa joto la chini kunaweza kutenda kwenye chemchemi ya valve ya injini kwa wakati mmoja.Mpangilio wa baridi huongeza kiwango cha mvutano wa chemchemi kwa kuibana hadi kiwango chake cha juu iwezekanavyo kwenye joto la kawaida.Katika kesi hiyo, ikiwa chemchemi ya valve ya injini imepakiwa juu ya nguvu ya mavuno ya nyenzo, valve ya injini ya spring inaharibika, na kuongeza nguvu ya mavuno.Baada ya deformation ya plastiki, spring valve flexes, lakini kuongezeka kwa nguvu ya mavuno hutoa elasticity ya spring valve katika operesheni halisi.Annealing ya joto la chini inaboresha upinzani wa joto na deformation ya chemchemi za valve zinazofanya kazi kwa joto la juu2.
Kasoro za uso zilizoharibika wakati wa ulipuaji wa risasi katika uchanganuzi wa FE na sehemu ya mkazo iliyosalia iliyopimwa kwa vifaa vya mionzi ya X-ray (XRD) ilitumiwa kwa muundo mdogo wa 2 (Mchoro 8) ili kudhibiti mabadiliko ya kasoro wakati wa kupungua kwa joto.Chemchemi iliundwa kufanya kazi katika safu ya elastic na ilibanwa kutoka urefu wake wa bure wa 50.5 mm hadi urefu wake thabiti wa 21.8 mm na kisha kuruhusiwa kurudi kwenye urefu wake wa asili wa 50.5 mm kama hali ya uchanganuzi.Wakati wa kupungua kwa joto, jiometri ya kasoro hubadilika kidogo.Inavyoonekana, mkazo wa kubaki wa mabaki wa MPa 800 na hapo juu, iliyoundwa na ulipuaji wa risasi, hukandamiza deformation ya kasoro za uso.Baada ya kupungua kwa joto (Mchoro 13), kina, upana, na urefu wa kasoro za uso zilitofautiana kutoka -0.13 hadi 0.08 µm, kutoka -0.75 hadi 0 µm, na kutoka 0.01 hadi 2.4 µm, mtawalia.
Kwenye mtini.16 inalinganisha kasoro za umbo la U na V za kina sawa (40 µm), upana (22 µm) na urefu (600 µm).Mabadiliko ya upana wa kasoro za U-umbo na V ni kubwa kuliko mabadiliko ya urefu, ambayo husababishwa na kufungwa kwa mwelekeo wa upana wakati wa mchakato wa baridi na ulipuaji wa risasi.Ikilinganishwa na kasoro za umbo la U, kasoro za umbo la V zilizoundwa kwa kina kirefu zaidi na kwa miteremko mikali, na kupendekeza kuwa mbinu ya kihafidhina inaweza kuchukuliwa wakati wa kutumia kasoro za umbo la V.
Sehemu hii inajadili deformation ya kasoro ya awali katika mstari wa OT kwa kila mchakato wa utengenezaji wa spring wa valve.Hitilafu ya awali ya waya ya OT inatumiwa ndani ya chemchemi ya valve ambapo kushindwa kunatarajiwa kutokana na matatizo ya juu wakati wa uendeshaji wa spring.Kasoro za uso zenye umbo la V zenye umbo la V za waya za OT ziliongezeka kidogo kwa kina na urefu na kupungua kwa upana kwa kasi kutokana na kupinda wakati wa upepo wa baridi.Kufunga katika mwelekeo wa upana hutokea wakati wa kuchuja risasi na ulemavu kidogo au hakuna unaoonekana wakati wa mpangilio wa mwisho wa joto.Katika mchakato wa rolling baridi na peening risasi, kuna deformation kubwa katika upana mwelekeo kutokana na deformation plastiki.Kasoro ya umbo la V ndani ya chemchemi ya valve hubadilishwa kuwa kasoro ya umbo la T kwa sababu ya kufungwa kwa upana wakati wa mchakato wa baridi.