Katika kiwanda cha kutengeneza maunzi huko Guangdong, magurudumu ya mashine mbili zinazofanana za kukanyaga yalikuwa na muda tofauti wa maisha: gurudumu la mkono la mashine A lilibadilishwa baada ya mwaka mmoja wa matumizi kwa sababu ya kukatika kwa sauti, huku gurudumu la mkono la mashine B lilienda kwa utulivu kwa miaka mitatu bila kushindwa. Disassembly ilifunua kuwa tofauti pekee kati ya hizo mbili ilikuwa unene wa kuongea (4mm vs 6mm) na muundo wa muhuri wa kuzaa. Kesi hii inaonyesha kwamba uimara wakukanyaga magurudumu ya mikonohaijaamuliwa kwa sababu moja, lakini ni matokeo ya muundo wa kina wa vipimo vingi, ikiwa ni pamoja na uteuzi wa nyenzo, muundo wa muundo, na matibabu ya uso. Makala haya yanachanganya mazoezi ya tasnia ili kuchanganua jinsi muundo unavyoamua maisha ya huduma ya magurudumu kutoka kwa chanzo.
Menyu ya Maudhui
Nyenzo za chuma: dhamana ya nguvu kwa-matukio mazito ya upakiaji
Plastiki za uhandisi: gharama-chaguo bora kwa mazingira mepesi-ya kupakia
Nyenzo zenye mchanganyiko: chaguo la kuvuka-mpaka na utendaji uliosawazishwa
Muundo uliozungumza: uwiano wa dhahabu wa nambari iliyozungumza na unene
Kuzaa uteuzi: maisha tofauti kati ya fani sliding na rolling fani
Kifaa cha kuweka: sanaa ya kusawazisha ugumu na kubadilika
Matibabu-ya kuzuia kutu: mantiki ya muundo nyuma ya upimaji wa dawa ya chumvi
Vaa-mipako sugu: muundo wa hadubini ili kupunguza msuguano
Anti-muundo wa kuteleza: ergonomics na ushirikiano wa kudumu
Usahihi wa usindikaji: jinsi udhibiti wa uvumilivu unaathiri maisha ya kufaa
Mchakato wa mkusanyiko: kufahamu thamani muhimu ya kufaa kwa uingiliaji
Muundo wa usawa unaobadilika: muuaji asiyeonekana wa-operesheni ya kasi
Kipenyo cha kushughulikia: usawa kati ya faraja ya mtego na uchovu
Torque ya uendeshaji: kizingiti cha usalama cha vigezo vya kubuni
Uchaguzi wa nyenzo: jeni la asili la kudumu
① Nyenzo za chuma: dhamana ya nguvu kwa-matukio mazito ya upakiaji
Chuma cha kutupwa (HT200): nguvu ya kustahimili 200MPa, inayofaa kwa mashine ya kuchomwa yenye mizigo > 50N・m, kama vile gurudumu la mkono la Ngumi la Kundi la Yangli la J21, unene wa sauti umeundwa kuwa 6mm, hakuna mgawanyiko baada ya majaribio 100,000 ya uchovu, na maisha ni urefu wa mara 1.5 kuliko 4mm.
Aloi ya alumini (6061-T6): msongamano 2.7g/cm³, nguvu 190MPa, kiwanda fulani cha ukungu wa magari hutumia magurudumu ya aloi ya alumini ili kupunguza uzito ambao haujachipuka kwa 30%, kupunguza hali ya kuzunguka kwa 25%, na kupunguza kasi ya kuvaa kwa 40%.
Chuma cha pua (304): mtihani wa kustahimili mnyunyizio wa chumvi > Saa 1000, unafaa kwa mazingira ya pwani au unyevunyevu, kama vile gurudumu la mkono la kiwanda cha mita za maji huko Ningbo. Baada ya kutumia nyenzo 304, kushindwa kwa jamming kunasababishwa na kutu kumepunguzwa kutoka mara 3 kwa mwezi hadi mara 1 kwa mwaka.
② Plastiki za uhandisi: gharama-chaguo bora kwa mazingira ya mwanga{1}
Plastiki za uhandisi za ABS: msongamano 1.05g/cm³, hugharimu 1/5 tu ya chuma cha kutupwa, zinazofaa kwa mashine ndogo za kupiga ngumi zenye mizigo.<20N・m, such as Jinfangyuan CNC punching machine handwheels, designed life of 2 years, maintenance cost reduced by 60%.
Resin ya phenolic: upinzani wa joto 150 digrii , handwheel ya vifaa vya kukanyaga vya tanuri hutumia resin ya phenolic, inaendesha kwa miaka 3 katika mazingira ya digrii 120 , na uso hauna nyufa, wakati nyenzo za ABS zinaweza kudumu kwa mwaka 1 tu.
③ Nyenzo zenye mchanganyiko: chaguo la mpaka- lenye utendakazi uliosawazishwa
Nyloni iliyoimarishwa ya nyuzi za kioo: nguvu ni mara 2 zaidi ya nailoni safi, kiwango cha kunyonya maji<1%, a punching machine handwheel of an electronics factory uses this material, in an environment with 85% humidity, the life is 3 times longer than ordinary nylon, and the weight is 40% lighter than metal.
Mchanganyiko wa chuma-ya plastiki: chuma cha vipodozi (dhamana ya nguvu) + plastiki ya vishikio (insulation na kizuia-kuteleza), gurudumu la mkono la kifaa cha matibabu huzingatia mahitaji ya nguvu na insulation, kuepuka hitilafu za udhibiti zinazosababishwa na umeme tuli.
Muundo wa muundo: mazingatio mawili ya usambazaji wa dhiki na usahihi wa mwendo
① Muundo uliotamkwa: uwiano wa dhahabu wa nambari iliyozungumzwa na unene
Alizungumza idadi: 3 spokes (lightweight) vs 6 spokes (high rigidity), baada ya kughushi handwheel mashine ilibadilishwa kutoka spokes 3 kwa spokes 6, dhiki katika mizizi ya alizungumza imeshuka kutoka 150MPa kwa 80MPa, na hatari ya fracture imeshuka kwa 60%.
Muundo wa unene: Kulingana na fomula ya upakiaji (σ=Mr/W), kwa gurudumu la kubebea la 50N・m, unene wa sauti uliongezeka kutoka 4mm hadi 6mm, kipengele cha usalama kiliongezeka kutoka 1.2 hadi 2.0, na muda wa huduma uliongezwa kutoka mwaka 1 hadi miaka 3.
② Uchaguzi wa kuzaa: Tofauti ya maisha kati ya fani za kuteleza na fani zinazobingirika
fani za kuteleza (-kulainisha): hakuna vipengee vya kuviringisha, vinavyofaa kwa kasi ya chini (<100rpm), such as Ward Precision Machine punch handwheel, designed life of 5 years, maintenance-free, but wear rate increases 3 times at high speed (>200 rpm).
Fani zinazozunguka (fani za mpira wa kina): mgawo wa msuguano 0.0015, unaofaa kwa kasi ya juu, gurudumu la mkono la Jingli hutumia fani 6005, maisha ya saa 80,000 kwa 300rpm, mara 2 zaidi kuliko fani za kuteleza, lakini inahitaji lubrication mara kwa mara.
③ Kifaa cha kuweka: sanaa ya kusawazisha uthabiti na kunyumbulika
Msimamo wa pini ya chemchemi: muundo rahisi, muundo wa nguvu ya chemchemi ya 5-8N, gurudumu la ngumi halina nguvu ya kutosha ya chemchemi (3N), na kusababisha uchakavu wa 40% wa pini ya kuweka nafasi.
Nafasi ya hydraulic: usahihi wa nafasi ± digrii 0.5. Gurudumu la mkono la ngumi kwa usahihi hutumia nafasi ya majimaji. Ingawa gharama ni 20% ya juu, maisha ya kifaa cha kuweka nafasi yanaongezwa kutoka mwaka 1 hadi miaka 5, ambayo yanafaa kwa-magizo ya usahihi wa juu.
Matibabu ya uso: mstari wa kwanza wa ulinzi dhidi ya mmomonyoko wa mazingira
① Matibabu ya-ya kutu: mantiki ya muundo nyuma ya jaribio la dawa ya chumvi
Galvanizing (electrogalvanizing): unene wa mipako 8-12μm, mtihani wa kunyunyizia chumvi masaa 48, gurudumu la kiwanda fulani cha mashine za kilimo hutumia matibabu ya mabati, na wakati wa kutu katika mazingira ya shamba huchelewa kutoka miezi 3 hadi mwaka 1.
Mipako ya Dacromet: mipako isiyolipishwa ya chromium-, isiyo na mazingira, inayostahimili mnyunyizio wa chumvi kwa saa 1000. Gurudumu fulani la kusafirisha nje ya nchi hutumia mipako hii. Hakuna kutu hutokea wakati wa usafiri wa baharini, wakati magurudumu ya kawaida ya mabati tayari yana kutu.
② Vaa-mipako sugu: muundo mdogo-ili kupunguza msuguano
Unyunyiziaji wa disulfidi ya molybdenum: unene wa mipako 5-10μm, mgawo wa msuguano umepunguzwa kutoka 0.15 hadi 0.08, baada ya kutumia gurudumu la mashine ya kupiga mara kwa mara, kuvaa kuzaa kulipunguzwa kutoka 0.05mm/elfu hadi 0.01mm, na maisha yaliongezeka kwa mara 4.
Mipako ya kauri: ugumu wa HV1200, unafaa kwa-matukio ya uvaaji wa mizigo mizito, kifaa cha kuzungushia gurudumu la kughushi kinatumia mipako ya kauri, na kasi ya uchakavu wa uso ni 70% polepole kuliko ile ya sehemu ambazo hazijatibiwa.
③ Anti{0}}umuundo wa kuteleza: ergonomics na ushirikiano wa kudumu
Muundo wa almasi: Eneo la mawasiliano ni 20% kubwa kuliko ndege, na msuguano unaongezeka kwa 30%. Kwa sababu ya muundo usio na busara wa muundo, gurudumu la mkono la mashine ya kuchomwa huteleza wakati wa operesheni, ambayo inazidisha uvaaji wa kuzaa kwa njia isiyo ya moja kwa moja. Baada ya uboreshaji, kiwango cha kuteleza kinapunguzwa kutoka 15% hadi 2%.
Mipako ya mpira: Nchiko imepakwa raba ya nitrile, ambayo haitelezi-na inachukua mtetemo. Baada ya kutumia handwheel ya kiwanda cha vifaa, uchovu wa uendeshaji ulipungua kwa 40%, na mzunguko wa kufuta kwenye uhusiano kati ya kushughulikia na shimoni ilipungua kwa 50%.
Mchakato wa utengenezaji: maelezo huamua kiungo muhimu cha mafanikio au kushindwa
① Usahihi wa kuchakata: Jinsi udhibiti wa uvumilivu unavyoathiri maisha yanayolingana
Uvumilivu wa ushirikiano: Wakati mshikamano wa gurudumu la mkono na shimoni ni kubwa kuliko 0.1mm, mzigo wa kuzaa haufanani. Gurudumu la mkono wa kiwanda cha zana za mashine ina coaxiality ya 0.2mm, ambayo hupunguza maisha ya kuzaa kwa 60%. Baada ya uboreshaji, uvumilivu unadhibitiwa saa 0.05mm, na maisha hurudi kwa kawaida.
Usahihi wa nyuzi: Usahihi wa uchakataji wa uzi wa M8 umeboreshwa kutoka 6H hadi 5H. Mzunguko wa kunyoosha wa kushughulikia handwheel ya vyombo vya habari vya punch umepunguzwa kutoka mara 3 kwa wiki hadi mara 0, na kuvaa thread imepungua kwa 70%.
② Mchakato wa mkusanyiko: fahamu thamani muhimu ya kufaa kwa mwingiliano
Muundo wa kuingilia kati: Uingilivu bora kati ya shimoni na kuzaa ni 0.02-0.05mm. Kuingilia kati kwa kiwanda fulani cha mashine kilifikia 0.1mm, ambayo ilisababisha pete ya ndani ya kuzaa kuharibika, upinzani wa mzunguko uliongezeka kwa 50%, na maisha yalifupishwa na 30%.
Mchakato wa kushinikiza: Tumia vyombo vya habari vya hydraulic (kosa la shinikizo ± 2%) ili kuepuka nyufa zilizofichwa kwenye spokes zinazosababishwa na kugonga. Kwa hivyo, kiwanda cha kutengeneza vifaa vya kughushi kilipunguza kiwango cha ajali ya kuvunjika kwa gurudumu kutoka 5% hadi 0.5%.
③ Muundo thabiti wa kusawazisha: muuaji asiyeonekana wa-operesheni ya kasi
Kiwango cha kusawazisha kinachobadilika:-magurudumu ya mikono ya mwendo kasi (＞200rpm) yanahitaji kufikia kiwango cha G6.3. Gurudumu la mkono la mashine fulani ya kuchomwa moto haikuwa na usawazishaji wa nguvu. Kasi ya vibration ilifikia 10g saa 150rpm, na maisha ya uchovu wa spokes yalipungua kwa 40%. Baada ya kusawazisha, ilipunguzwa hadi 4g.
Ergonomics: Athari zisizo za moja kwa moja za tabia za kufanya kazi kwenye uimara
① Kipenyo cha kushika: usawa kati ya faraja ya mtego na uchovu
Kipenyo bora: 40-50mm, kipenyo cha gurudumu la mkono ni 60mm, eneo la mawasiliano ya mitende hupunguzwa na 15% wakati wa operesheni, na kusababisha ongezeko la 20% la nguvu ya mtego, kwa njia isiyo ya moja kwa moja kuongeza mzigo wa kuzaa kwa 12% na kufupisha maisha kwa 25%.
Handle length: 120-150mm is appropriate, the handle of a hardware factory handwheel is too short (100mm), the wrist bending angle is >Shahada 30 wakati wa operesheni, na kusababisha nguvu isiyo sawa ya kufanya kazi na kuvaa kwa shimoni kwa 30%.
② Torque ya uendeshaji: kizingiti cha usalama cha vigezo vya muundo
Torque ya kawaida: torati ya uendeshaji inapaswa kuwa Chini ya au sawa na 15N・m. Kwa sababu ya ulainisho wa kutosha wa kubeba, torati ya gurudumu la mkono iliongezeka hadi 25N・m, na kusababisha-upakiaji wa muda mrefu wa spokes na ongezeko la mara 2 la hatari ya kuvunjika.
Muundo-uokoaji: Kwa utaratibu wa kuongeza kasi ya gia (uwiano wa kupunguza 1:2), torati ya uendeshaji wa gurudumu la mkono la usahihi hupunguzwa kutoka 12N · m hadi 6N · m, mzigo wa kubeba hupunguzwa kwa nusu, na maisha huongezeka kwa mara 1.
Muhtasari
Uimara wa gurudumu la mkono wa ngumi ni matokeo ya kina ya "nguvu ya nyenzo + busara ya muundo + ubadilikaji wa mazingira + usahihi wa utengenezaji":
Hali ya mzigo mzito: Spoka za chuma cha kutupwa (unene Kubwa kuliko au sawa na 6mm) + fani zinazoviringika + Mipako ya Dacromet inapendelewa, kama vile magurudumu ya mikono ya mfululizo wa Yangli J31, yenye maisha ya muundo wa miaka 5.
Hali ya usahihi wa-ya kasi ya juu: Spoka za aloi ya Alumini + fani za mpira wa kina kirefu + mipako ya disulfidi ya molybdenum, kama vile magurudumu ya mikono ya AMADA, yenye maisha ya zaidi ya saa 100,000 kwa 200rpm.
Hali ya unyevunyevu na vumbi: Vipodozi vya chuma cha pua + mihuri ya labyrinth + vishikio vya mpira, kama vile magurudumu ya mikono yaliyobinafsishwa ya Kiwanda cha Mita za Maji cha Ningbo, ambacho hakina kutu na msongamano kwa miaka 3.
Mazoezi ya OEM ya gari fulani yamethibitisha kuwa kupitia usanifu ulioboreshwa (spokes zilizoimarishwa kwa 2mm + usahihi wa kuzaa ulioboreshwa kwa kiwango kimoja + unyunyiziaji wa uso wa kuvaa-mipako sugu), maisha ya gurudumu la mkono yameongezwa kutoka miezi 18 hadi miaka 4, na gharama ya matengenezo imepunguzwa kwa 70%. Hii inathibitisha kwamba uimara si kiashirio kimoja, bali ni{8}}uboreshaji kamili wa muundo kutoka kwa uteuzi wa nyenzo hadi mchakato wa utengenezaji. Kwa watengenezaji wa vifaa, ni muhimu kuanzisha "kubuni{10}}jaribio-maoni" iliyofungwa, kama vile kuthibitisha maisha ya mipako kupitia uchanganuzi wa kipengee cha mkazo wa sauti na upimaji wa dawa ya chumvi, ili kuepuka "kasoro za kuzaliwa" kutoka kwa chanzo. Kama uzoefu wa wabunifu wakuu wa viwanda unavyosema: "Muundo mzuri wa gurudumu la mkono ni ule unaowafanya watumiaji kuhisi uwepo wake ndani ya miaka 3 - kwa sababu haujawahi kuwa na matatizo yoyote."
