310 സ്റ്റെയിൻലെസ്സ് സ്റ്റീൽ കോയിൽ ട്യൂബ് കെമിക്കൽ ഘടകം, ഓയിൽ-കാഠിന്യമുള്ള സ്റ്റീൽ വയറിലെ ഉപരിതല വൈകല്യങ്ങളുടെ പ്രഭാവം ഓട്ടോമോട്ടീവ് എഞ്ചിനുകളിലെ വാൽവ് സ്പ്രിംഗുകളുടെ ക്ഷീണജീവിതത്തിൽ

Nature.com സന്ദർശിച്ചതിന് നന്ദി.പരിമിതമായ CSS പിന്തുണയുള്ള ഒരു ബ്രൗസർ പതിപ്പാണ് നിങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നത്.മികച്ച അനുഭവത്തിനായി, നിങ്ങൾ ഒരു അപ്‌ഡേറ്റ് ചെയ്‌ത ബ്രൗസർ ഉപയോഗിക്കാൻ ഞങ്ങൾ ശുപാർശ ചെയ്യുന്നു (അല്ലെങ്കിൽ Internet Explorer-ൽ അനുയോജ്യത മോഡ് പ്രവർത്തനരഹിതമാക്കുക).കൂടാതെ, നിലവിലുള്ള പിന്തുണ ഉറപ്പാക്കാൻ, ഞങ്ങൾ ശൈലികളും JavaScript ഇല്ലാതെ സൈറ്റ് കാണിക്കുന്നു.
ഓരോ സ്ലൈഡിലും മൂന്ന് ലേഖനങ്ങൾ കാണിക്കുന്ന സ്ലൈഡറുകൾ.സ്ലൈഡുകളിലൂടെ നീങ്ങാൻ ബാക്ക്, അടുത്ത ബട്ടണുകൾ ഉപയോഗിക്കുക അല്ലെങ്കിൽ ഓരോ സ്ലൈഡിലൂടെയും നീങ്ങാൻ അവസാനത്തെ സ്ലൈഡ് കൺട്രോളർ ബട്ടണുകൾ ഉപയോഗിക്കുക.

സ്റ്റെയിൻലെസ്സ് സ്റ്റീൽ 310 കോയിൽഡ് ട്യൂബുകൾ / കോയിൽഡ് ട്യൂബുകൾകെമിക്കൽ കോമ്പോസിഷൻരചനയും

ഗ്രേഡ് 310S സ്റ്റെയിൻലെസ് സ്റ്റീലിന്റെ രാസഘടന ഇനിപ്പറയുന്ന പട്ടിക കാണിക്കുന്നു.

10*1mm 9.25*1.24 mm 310 സ്റ്റെയിൻലെസ്സ് സ്റ്റീൽ കാപ്പിലറി കോയിൽഡ് ട്യൂബ് വിതരണക്കാർ

ഭൌതിക ഗുണങ്ങൾ

ഗ്രേഡ് 310S സ്റ്റെയിൻലെസ് സ്റ്റീലിന്റെ ഭൗതിക സവിശേഷതകൾ ഇനിപ്പറയുന്ന പട്ടികയിൽ പ്രദർശിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു.

മെക്കാനിക്കൽ പ്രോപ്പർട്ടികൾ

ഗ്രേഡ് 310S സ്റ്റെയിൻലെസ് സ്റ്റീലിന്റെ മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങൾ ഇനിപ്പറയുന്ന പട്ടികയിൽ വിവരിക്കുന്നു.

താപ ഗുണങ്ങൾ

ഗ്രേഡ് 310S സ്റ്റെയിൻലെസ് സ്റ്റീലിന്റെ താപ ഗുണങ്ങൾ ഇനിപ്പറയുന്ന പട്ടികയിൽ നൽകിയിരിക്കുന്നു.

മറ്റ് പദവികൾ

ഗ്രേഡ് 310S സ്റ്റെയിൻലെസ് സ്റ്റീലിന് തുല്യമായ മറ്റ് പദവികൾ ഇനിപ്പറയുന്ന പട്ടികയിൽ പട്ടികപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു.

2.5 മില്ലീമീറ്റർ വ്യാസമുള്ള നിർണ്ണായക വൈകല്യമുള്ള 2300 MPa ഗ്രേഡുള്ള (OT വയർ) ഓയിൽ-കാഠിന്യമുള്ള വയറിൽ മൈക്രോ ഡീഫെക്റ്റുകൾ പ്രയോഗിക്കുമ്പോൾ ഒരു ഓട്ടോമൊബൈൽ എഞ്ചിന്റെ വാൽവ് സ്പ്രിംഗിന്റെ ക്ഷീണ ജീവിതം വിലയിരുത്തുക എന്നതാണ് ഈ പഠനത്തിന്റെ ലക്ഷ്യം.ആദ്യം, വാൽവ് സ്പ്രിംഗ് നിർമ്മാണ സമയത്ത് ഒടി വയറിന്റെ ഉപരിതല വൈകല്യങ്ങളുടെ രൂപഭേദം സബ്സിമുലേഷൻ രീതികൾ ഉപയോഗിച്ച് പരിമിതമായ മൂലക വിശകലനം വഴി ലഭിച്ചു, കൂടാതെ പൂർത്തിയായ സ്പ്രിംഗിന്റെ ശേഷിക്കുന്ന സമ്മർദ്ദം അളക്കുകയും സ്പ്രിംഗ് സ്ട്രെസ് വിശകലന മോഡലിൽ പ്രയോഗിക്കുകയും ചെയ്തു.രണ്ടാമതായി, വാൽവ് സ്പ്രിംഗിന്റെ ശക്തി വിശകലനം ചെയ്യുക, ശേഷിക്കുന്ന സമ്മർദ്ദം പരിശോധിക്കുക, ഉപരിതല വൈകല്യങ്ങളുമായി പ്രയോഗിച്ച സമ്മർദ്ദത്തിന്റെ അളവ് താരതമ്യം ചെയ്യുക.മൂന്നാമതായി, സ്പ്രിംഗ് ശക്തി വിശകലനത്തിൽ നിന്ന് ലഭിച്ച ഉപരിതല വൈകല്യങ്ങളിലെ സമ്മർദ്ദം വയർ ഒടിയുടെ ഭ്രമണ സമയത്ത് ഫ്ലെക്‌സറൽ ക്ഷീണ പരിശോധനയിൽ നിന്ന് ലഭിച്ച എസ്എൻ കർവുകളിലേക്ക് പ്രയോഗിച്ച് സ്പ്രിംഗിന്റെ ക്ഷീണ ജീവിതത്തിൽ മൈക്രോ ഡിഫെക്റ്റുകളുടെ പ്രഭാവം വിലയിരുത്തി.40 µm ന്റെ വൈകല്യത്തിന്റെ ആഴം, ക്ഷീണം ജീവിതത്തിൽ വിട്ടുവീഴ്ച ചെയ്യാതെ ഉപരിതല വൈകല്യങ്ങൾ കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നതിനുള്ള നിലവിലെ മാനദണ്ഡമാണ്.
വാഹനങ്ങളുടെ ഇന്ധനക്ഷമത മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിന് ഭാരം കുറഞ്ഞ വാഹന ഘടകങ്ങൾക്ക് വാഹന വ്യവസായത്തിന് ശക്തമായ ഡിമാൻഡുണ്ട്.അങ്ങനെ, സമീപ വർഷങ്ങളിൽ വിപുലമായ ഉയർന്ന കരുത്ത് സ്റ്റീൽ (AHSS) ഉപയോഗം വർദ്ധിച്ചുവരികയാണ്.ഓട്ടോമോട്ടീവ് എഞ്ചിൻ വാൽവ് സ്പ്രിംഗുകളിൽ പ്രധാനമായും ചൂട്-പ്രതിരോധശേഷിയുള്ളതും ധരിക്കുന്ന പ്രതിരോധശേഷിയുള്ളതും ഓയിൽ-കഠിനമാക്കിയ സ്റ്റീൽ വയറുകളും (OT വയറുകൾ) അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു.
ഉയർന്ന ടെൻസൈൽ ശക്തി (1900-2100 MPa) കാരണം, നിലവിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന OT വയറുകൾ എഞ്ചിൻ വാൽവ് സ്പ്രിംഗുകളുടെ വലുപ്പവും പിണ്ഡവും കുറയ്ക്കാനും ചുറ്റുമുള്ള ഭാഗങ്ങളുമായുള്ള ഘർഷണം കുറയ്ക്കുന്നതിലൂടെ ഇന്ധനക്ഷമത മെച്ചപ്പെടുത്താനും സഹായിക്കുന്നു.ഈ ഗുണങ്ങൾ കാരണം, ഉയർന്ന വോൾട്ടേജ് വയർ വടിയുടെ ഉപയോഗം അതിവേഗം വർദ്ധിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്നു, കൂടാതെ 2300MPa ക്ലാസ്സിന്റെ അൾട്രാ-ഹൈ-സ്ട്രെംഗ് വയർ വടി ഒന്നിനുപുറകെ ഒന്നായി പ്രത്യക്ഷപ്പെടുന്നു.ഓട്ടോമോട്ടീവ് എഞ്ചിനുകളിലെ വാൽവ് സ്പ്രിംഗുകൾക്ക് ഒരു നീണ്ട സേവന ജീവിതം ആവശ്യമാണ്, കാരണം അവ ഉയർന്ന ചാക്രിക ലോഡുകളിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നു.ഈ ആവശ്യകത നിറവേറ്റുന്നതിനായി, നിർമ്മാതാക്കൾ സാധാരണയായി വാൽവ് സ്പ്രിംഗുകൾ രൂപകൽപ്പന ചെയ്യുമ്പോൾ 5.5×107 സൈക്കിളുകളിൽ കൂടുതലുള്ള ക്ഷീണം കണക്കാക്കുന്നു, കൂടാതെ ഷോട്ട് പീനിംഗിലൂടെയും ഹീറ്റ് ഷ്രിങ്ക് പ്രക്രിയകളിലൂടെയും വാൽവ് സ്പ്രിംഗ് പ്രതലത്തിൽ ശേഷിക്കുന്ന സമ്മർദ്ദം പ്രയോഗിക്കുകയും ക്ഷീണം ആയുസ്സ് മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യുന്നു2.
സാധാരണ ഓപ്പറേറ്റിംഗ് സാഹചര്യങ്ങളിൽ വാഹനങ്ങളിലെ ഹെലിക്കൽ സ്പ്രിംഗുകളുടെ ക്ഷീണ ജീവിതത്തെക്കുറിച്ച് കുറച്ച് പഠനങ്ങൾ നടന്നിട്ടുണ്ട്.ഗ്സാൽ തുടങ്ങിയവർ.സ്റ്റാറ്റിക് ലോഡിന് കീഴിലുള്ള ചെറിയ ഹെലിക്‌സ് കോണുകളുള്ള ദീർഘവൃത്താകൃതിയിലുള്ള ഹെലിക്‌സ് സ്പ്രിംഗുകളുടെ അനലിറ്റിക്കൽ, എക്‌സ്‌പെരിമെന്റൽ, ഫിനൈറ്റ് എലമെന്റ് (FE) വിശകലനങ്ങൾ അവതരിപ്പിക്കുന്നു.ഈ പഠനം പരമാവധി ഷിയർ സ്ട്രെസ്, വീക്ഷണാനുപാതം, കാഠിന്യം സൂചിക എന്നിവയ്‌ക്കെതിരായ ലൊക്കേഷനായി വ്യക്തവും ലളിതവുമായ ഒരു പദപ്രയോഗം നൽകുന്നു, കൂടാതെ പ്രായോഗിക ഡിസൈനുകളിലെ നിർണായകമായ പരാമീറ്ററായ പരമാവധി ഷിയർ സ്ട്രെസിനെക്കുറിച്ചുള്ള വിശകലന ഉൾക്കാഴ്ചയും നൽകുന്നു.പാസ്റ്റോർസിക് തുടങ്ങിയവർ.പ്രവർത്തനത്തിലെ പരാജയത്തിന് ശേഷം ഒരു സ്വകാര്യ കാറിൽ നിന്ന് നീക്കം ചെയ്ത ഒരു ഹെലിക്കൽ സ്പ്രിംഗിന്റെ നാശത്തിന്റെയും ക്ഷീണത്തിന്റെയും വിശകലനത്തിന്റെ ഫലങ്ങൾ വിവരിച്ചിരിക്കുന്നു.പരീക്ഷണാത്മക രീതികൾ ഉപയോഗിച്ച്, തകർന്ന സ്പ്രിംഗ് പരിശോധിച്ചു, ഇത് നാശത്തിന്റെ ക്ഷീണം പരാജയത്തിന്റെ ഒരു ഉദാഹരണമാണെന്ന് ഫലങ്ങൾ സൂചിപ്പിക്കുന്നു.ദ്വാരം, മുതലായവ. ഓട്ടോമോട്ടീവ് ഹെലിക്കൽ സ്പ്രിംഗുകളുടെ ക്ഷീണ ജീവിതം വിലയിരുത്തുന്നതിന് നിരവധി ലീനിയർ റിഗ്രഷൻ സ്പ്രിംഗ് ലൈഫ് മോഡലുകൾ വികസിപ്പിച്ചെടുത്തിട്ടുണ്ട്.പുത്ര തുടങ്ങിയവർ.റോഡ് ഉപരിതലത്തിന്റെ അസമത്വം കാരണം, കാറിന്റെ ഹെലിക്കൽ സ്പ്രിംഗിന്റെ സേവന ജീവിതം നിർണ്ണയിക്കപ്പെടുന്നു.എന്നിരുന്നാലും, നിർമ്മാണ പ്രക്രിയയിൽ സംഭവിക്കുന്ന ഉപരിതല വൈകല്യങ്ങൾ ഓട്ടോമോട്ടീവ് കോയിൽ സ്പ്രിംഗുകളുടെ ജീവിതത്തെ എങ്ങനെ ബാധിക്കുന്നു എന്നതിനെക്കുറിച്ച് കുറച്ച് ഗവേഷണങ്ങൾ നടന്നിട്ടില്ല.
നിർമ്മാണ പ്രക്രിയയിൽ സംഭവിക്കുന്ന ഉപരിതല വൈകല്യങ്ങൾ വാൽവ് സ്പ്രിംഗുകളിൽ പ്രാദേശിക സമ്മർദ്ദം കേന്ദ്രീകരിക്കാൻ ഇടയാക്കും, ഇത് അവരുടെ ക്ഷീണം ജീവിതത്തെ ഗണ്യമായി കുറയ്ക്കുന്നു.ഉപയോഗിച്ച അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളുടെ ഉപരിതല വൈകല്യങ്ങൾ, ഉപകരണങ്ങളുടെ തകരാറുകൾ, തണുത്ത റോളിംഗ് സമയത്ത് പരുക്കൻ കൈകാര്യം ചെയ്യൽ എന്നിങ്ങനെ വിവിധ ഘടകങ്ങൾ മൂലമാണ് വാൽവ് സ്പ്രിംഗുകളുടെ ഉപരിതല വൈകല്യങ്ങൾ ഉണ്ടാകുന്നത്.ഹോട്ട് റോളിംഗും മൾട്ടി-പാസ് ഡ്രോയിംഗും കാരണം അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളുടെ ഉപരിതല വൈകല്യങ്ങൾ കുത്തനെ V- ആകൃതിയിലാണ്, അതേസമയം രൂപീകരണ ഉപകരണവും അശ്രദ്ധമായ കൈകാര്യം ചെയ്യലും മൂലമുണ്ടാകുന്ന വൈകല്യങ്ങൾ U- ആകൃതിയിലുള്ള മൃദുവായ ചരിവുകളുള്ളതാണ്.വി-ആകൃതിയിലുള്ള വൈകല്യങ്ങൾ യു-ആകൃതിയിലുള്ള വൈകല്യങ്ങളേക്കാൾ ഉയർന്ന സമ്മർദ്ദ സാന്ദ്രതയ്ക്ക് കാരണമാകുന്നു, അതിനാൽ കർശനമായ വൈകല്യ മാനേജ്മെന്റ് മാനദണ്ഡങ്ങൾ സാധാരണയായി ആരംഭിക്കുന്ന മെറ്റീരിയലിൽ പ്രയോഗിക്കുന്നു.
OT വയറുകളുടെ നിലവിലെ ഉപരിതല വൈകല്യ മാനേജ്മെന്റ് മാനദണ്ഡങ്ങളിൽ ASTM A877/A877M-10, DIN EN 10270-2, JIS G 3561, KS D 3580 എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു. DIN EN 10270-2 വയർ വ്യാസത്തിൽ 0-ന്റെ ഉപരിതല വൈകല്യത്തിന്റെ ആഴം വ്യക്തമാക്കുന്നു. 10 മില്ലീമീറ്റർ വയർ വ്യാസത്തിന്റെ 0.5-1% കുറവാണ്.കൂടാതെ, JIS G 3561, KS D 3580 എന്നിവയ്ക്ക് 0.5-8 മില്ലീമീറ്റർ വ്യാസമുള്ള വയർ വടിയിലെ ഉപരിതല വൈകല്യങ്ങളുടെ ആഴം വയർ വ്യാസത്തിന്റെ 0.5% ൽ കുറവായിരിക്കണം.ASTM A877/A877M-10-ൽ, ഉപരിതല വൈകല്യങ്ങളുടെ അനുവദനീയമായ ആഴത്തെക്കുറിച്ച് നിർമ്മാതാവും വാങ്ങുന്നയാളും സമ്മതിക്കണം.ഒരു വയറിന്റെ ഉപരിതലത്തിൽ ഒരു വൈകല്യത്തിന്റെ ആഴം അളക്കാൻ, വയർ സാധാരണയായി ഹൈഡ്രോക്ലോറിക് ആസിഡ് ഉപയോഗിച്ച് കൊത്തിവയ്ക്കുന്നു, തുടർന്ന് മൈക്രോമീറ്റർ ഉപയോഗിച്ച് വൈകല്യത്തിന്റെ ആഴം അളക്കുന്നു.എന്നിരുന്നാലും, ഈ രീതിക്ക് ചില മേഖലകളിലെ വൈകല്യങ്ങൾ മാത്രമേ അളക്കാൻ കഴിയൂ, അന്തിമ ഉൽപ്പന്നത്തിന്റെ മുഴുവൻ ഉപരിതലത്തിലല്ല.അതിനാൽ, തുടർച്ചയായി ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്ന വയറിലെ ഉപരിതല വൈകല്യങ്ങൾ അളക്കാൻ വയർ ഡ്രോയിംഗ് പ്രക്രിയയിൽ നിർമ്മാതാക്കൾ എഡ്ഡി കറന്റ് ടെസ്റ്റിംഗ് ഉപയോഗിക്കുന്നു;ഈ പരിശോധനകൾക്ക് ഉപരിതല വൈകല്യങ്ങളുടെ ആഴം 40 µm വരെ അളക്കാൻ കഴിയും.വികസിപ്പിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്ന 2300MPa ഗ്രേഡ് സ്റ്റീൽ വയറിന് നിലവിലുള്ള 1900-2200MPa ഗ്രേഡ് സ്റ്റീൽ വയറിനേക്കാൾ ഉയർന്ന ടെൻസൈൽ ശക്തിയും കുറഞ്ഞ നീളവും ഉണ്ട്, അതിനാൽ വാൽവ് സ്പ്രിംഗ് ക്ഷീണം ആയുസ്സ് ഉപരിതല വൈകല്യങ്ങളോട് വളരെ സെൻസിറ്റീവ് ആയി കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു.അതിനാൽ, സ്റ്റീൽ വയർ ഗ്രേഡ് 1900-2200 MPa മുതൽ സ്റ്റീൽ വയർ ഗ്രേഡ് 2300 MPa വരെയുള്ള ഉപരിതല വൈകല്യങ്ങളുടെ ആഴം നിയന്ത്രിക്കുന്നതിന് നിലവിലുള്ള മാനദണ്ഡങ്ങൾ പ്രയോഗിക്കുന്നതിന്റെ സുരക്ഷ പരിശോധിക്കേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്.
2300 MPa ഗ്രേഡ് OT വയറിൽ (വ്യാസം: 2.5 mm) എഡ്ഡി കറന്റ് ടെസ്റ്റിംഗ് (അതായത് 40 µm) അളക്കാവുന്ന ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ ന്യൂനത ആഴം പ്രയോഗിക്കുമ്പോൾ ഒരു ഓട്ടോമോട്ടീവ് എഞ്ചിൻ വാൽവ് സ്പ്രിംഗിന്റെ ക്ഷീണ ജീവിതം വിലയിരുത്തുക എന്നതാണ് ഈ പഠനത്തിന്റെ ലക്ഷ്യം: ഗുരുതരമായ പിഴവ് ആഴം .ഈ പഠനത്തിന്റെ സംഭാവനയും രീതിശാസ്ത്രവും താഴെപ്പറയുന്നവയാണ്.
OT വയറിലെ പ്രാരംഭ വൈകല്യമെന്ന നിലയിൽ, വയർ അച്ചുതണ്ടുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ തിരശ്ചീന ദിശയിൽ, ക്ഷീണിച്ച ജീവിതത്തെ ഗുരുതരമായി ബാധിക്കുന്ന V- ആകൃതിയിലുള്ള വൈകല്യം ഉപയോഗിച്ചു.അതിന്റെ ആഴം (h), വീതി (w), നീളം (l) എന്നിവയുടെ പ്രഭാവം കാണുന്നതിന് ഉപരിതല വൈകല്യത്തിന്റെ അളവുകൾ (α), നീളം (β) എന്നിവയുടെ അനുപാതം പരിഗണിക്കുക.സ്പ്രിംഗിനുള്ളിൽ ഉപരിതല വൈകല്യങ്ങൾ സംഭവിക്കുന്നു, അവിടെ ആദ്യം പരാജയം സംഭവിക്കുന്നു.
തണുത്ത വൈൻഡിംഗ് സമയത്ത് OT വയറിലെ പ്രാരംഭ വൈകല്യങ്ങളുടെ രൂപഭേദം പ്രവചിക്കാൻ, ഒരു ഉപ-സിമുലേഷൻ സമീപനം ഉപയോഗിച്ചു, ഇത് വിശകലന സമയവും ഉപരിതല വൈകല്യങ്ങളുടെ വലുപ്പവും കണക്കിലെടുക്കുന്നു, കാരണം OT വയറുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ വൈകല്യങ്ങൾ വളരെ ചെറുതാണ്.ആഗോള മാതൃക.
രണ്ട്-ഘട്ട ഷോട്ട് പീനിംഗിന് ശേഷമുള്ള വസന്തകാലത്ത് അവശേഷിക്കുന്ന കംപ്രസ്സീവ് സമ്മർദ്ദങ്ങൾ പരിമിതമായ മൂലക രീതി ഉപയോഗിച്ച് കണക്കാക്കി, വിശകലന മോഡൽ സ്ഥിരീകരിക്കുന്നതിന് ഷോട്ട് പീനിംഗിന് ശേഷമുള്ള അളവുകളുമായി ഫലങ്ങൾ താരതമ്യം ചെയ്തു.കൂടാതെ, എല്ലാ നിർമ്മാണ പ്രക്രിയകളിൽ നിന്നും വാൽവ് സ്പ്രിംഗുകളിലെ ശേഷിക്കുന്ന സമ്മർദ്ദങ്ങൾ അളക്കുകയും സ്പ്രിംഗ് ശക്തി വിശകലനത്തിൽ പ്രയോഗിക്കുകയും ചെയ്തു.
ഉപരിതല വൈകല്യങ്ങളിലെ സമ്മർദ്ദങ്ങൾ സ്പ്രിംഗിന്റെ ശക്തി വിശകലനം ചെയ്യുന്നതിലൂടെ പ്രവചിക്കപ്പെടുന്നു, തണുത്ത റോളിംഗിലെ വൈകല്യത്തിന്റെ രൂപഭേദം, പൂർത്തിയായ സ്പ്രിംഗിൽ അവശേഷിക്കുന്ന കംപ്രസ്സീവ് സമ്മർദ്ദം എന്നിവ കണക്കിലെടുക്കുന്നു.
വാൽവ് സ്പ്രിംഗിന്റെ അതേ മെറ്റീരിയലിൽ നിന്ന് നിർമ്മിച്ച OT വയർ ഉപയോഗിച്ചാണ് റൊട്ടേഷണൽ ബെൻഡിംഗ് ക്ഷീണ പരിശോധന നടത്തിയത്.കെട്ടിച്ചമച്ച വാൽവ് സ്പ്രിംഗുകളുടെ ശേഷിക്കുന്ന സമ്മർദ്ദവും ഉപരിതല പരുക്കൻ സ്വഭാവവും OT ലൈനുകളുമായി പരസ്പരബന്ധിതമാക്കുന്നതിന്, രണ്ട്-ഘട്ട ഷോട്ട് പീനിംഗും ടോർഷനും പ്രീ-ട്രീറ്റ്മെന്റ് പ്രക്രിയകളായി പ്രയോഗിച്ചതിന് ശേഷം വളയുന്ന ക്ഷീണ പരിശോധനകൾ ഉപയോഗിച്ച് SN കർവുകൾ ലഭിച്ചു.
സ്പ്രിംഗ് ശക്തി വിശകലനത്തിന്റെ ഫലങ്ങൾ ഗുഡ്‌മാൻ സമവാക്യത്തിലും എസ്എൻ വക്രതയിലും വാൽവ് സ്പ്രിംഗ് ക്ഷീണത്തിന്റെ ആയുസ്സ് പ്രവചിക്കാൻ പ്രയോഗിക്കുന്നു, കൂടാതെ ക്ഷീണ ജീവിതത്തിൽ ഉപരിതല വൈകല്യത്തിന്റെ ആഴത്തിന്റെ സ്വാധീനവും വിലയിരുത്തപ്പെടുന്നു.
ഈ പഠനത്തിൽ, ഒരു ഓട്ടോമോട്ടീവ് എഞ്ചിൻ വാൽവ് സ്പ്രിംഗിന്റെ ക്ഷീണ ജീവിതം വിലയിരുത്താൻ 2.5 മില്ലീമീറ്റർ വ്യാസമുള്ള 2300 MPa OT ഗ്രേഡ് വയർ ഉപയോഗിച്ചു.ആദ്യം, അതിന്റെ ഡക്‌ടൈൽ ഫ്രാക്ചർ മോഡൽ ലഭിക്കുന്നതിന് വയറിന്റെ ഒരു ടെൻസൈൽ ടെസ്റ്റ് നടത്തി.
തണുത്ത വൈൻഡിംഗ് പ്രക്രിയയുടെയും സ്പ്രിംഗ് ശക്തിയുടെയും പരിമിതമായ മൂലക വിശകലനത്തിന് മുമ്പുള്ള ടെൻസൈൽ ടെസ്റ്റുകളിൽ നിന്നാണ് ഒടി വയറിന്റെ മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങൾ ലഭിച്ചത്.അത്തിപ്പഴത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, 0.001 സെ-1 എന്ന സ്‌ട്രെയിൻ നിരക്കിൽ ടെൻസൈൽ ടെസ്റ്റുകളുടെ ഫലങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച് മെറ്റീരിയലിന്റെ സ്ട്രെസ്-സ്ട്രെയിൻ കർവ് നിർണ്ണയിക്കപ്പെട്ടു.1. SWONB-V വയർ ഉപയോഗിക്കുന്നു, അതിന്റെ വിളവ് ശക്തി, ടെൻസൈൽ ശക്തി, ഇലാസ്റ്റിക് മോഡുലസ്, പോയിസന്റെ അനുപാതം എന്നിവ യഥാക്രമം 2001.2MPa, 2316MPa, 206GPa, 0.3 എന്നിവയാണ്.ഫ്ലോ സ്ട്രെയിനിലെ സമ്മർദ്ദത്തിന്റെ ആശ്രിതത്വം ഇനിപ്പറയുന്ന രീതിയിൽ ലഭിക്കും:
അരി.2 ഡക്‌ടൈൽ ഫ്രാക്ചർ പ്രക്രിയയെ വ്യക്തമാക്കുന്നു.രൂപഭേദം വരുത്തുന്ന സമയത്ത് മെറ്റീരിയൽ ഇലാസ്റ്റോപ്ലാസ്റ്റിക് രൂപഭേദം വരുത്തുന്നു, കൂടാതെ മെറ്റീരിയലിലെ സമ്മർദ്ദം അതിന്റെ ടെൻസൈൽ ശക്തിയിൽ എത്തുമ്പോൾ മെറ്റീരിയൽ ചുരുങ്ങുന്നു.തുടർന്ന്, മെറ്റീരിയലിനുള്ളിലെ ശൂന്യതകളുടെ സൃഷ്ടിയും വളർച്ചയും കൂട്ടുകെട്ടും പദാർത്ഥത്തിന്റെ നാശത്തിലേക്ക് നയിക്കുന്നു.
ഡക്‌റ്റൈൽ ഫ്രാക്‌ചർ മോഡൽ, സ്ട്രെസ്-മോഡിഫൈഡ് ക്രിട്ടിക്കൽ ഡിഫോർമേഷൻ മോഡൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു, അത് സമ്മർദ്ദത്തിന്റെ ഫലം കണക്കിലെടുക്കുന്നു, പോസ്റ്റ്-നെക്കിംഗ് ഫ്രാക്ചർ കേടുപാടുകൾ ശേഖരിക്കുന്ന രീതി ഉപയോഗിക്കുന്നു.ഇവിടെ, സ്ട്രെയിൻ, സ്ട്രെസ് ട്രയാക്സിയാലിറ്റി, സ്ട്രെയിൻ റേറ്റ് എന്നിവയുടെ പ്രവർത്തനമായാണ് കേടുപാടുകൾ ആരംഭിക്കുന്നത്.സ്ട്രെസ് ട്രയാക്സിയാലിറ്റി എന്നത് പദാർത്ഥത്തിന്റെ രൂപഭേദം മൂലമുണ്ടാകുന്ന ഹൈഡ്രോസ്റ്റാറ്റിക് സ്ട്രെസ് വിഭജിച്ച് ലഭിക്കുന്ന ശരാശരി മൂല്യമായി നിർവചിക്കപ്പെടുന്നു, ഫലപ്രദമായ സമ്മർദ്ദത്താൽ കഴുത്ത് രൂപപ്പെടുന്നതുവരെ.കേടുപാടുകൾ ശേഖരിക്കുന്ന രീതിയിൽ, നാശത്തിന്റെ മൂല്യം 1-ൽ എത്തുമ്പോൾ നാശം സംഭവിക്കുന്നു, കൂടാതെ 1 ന്റെ നാശനഷ്ടത്തിന്റെ മൂല്യത്തിൽ എത്താൻ ആവശ്യമായ ഊർജ്ജം നാശത്തിന്റെ ഊർജ്ജം (Gf) ആയി നിർവചിക്കപ്പെടുന്നു.ഫ്രാക്ചർ എനർജി, നെക്ക് മുതൽ ഫ്രാക്ചർ സമയം വരെയുള്ള മെറ്റീരിയലിന്റെ യഥാർത്ഥ സ്ട്രെസ്-ഡിസ്‌പ്ലേസ്‌മെന്റ് വക്രത്തിന്റെ മേഖലയുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നു.
പരമ്പരാഗത സ്റ്റീലുകളുടെ കാര്യത്തിൽ, സ്ട്രെസ് മോഡിനെ ആശ്രയിച്ച്, ചിത്രം 3-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, ഡക്‌ടൈൽ ഫ്രാക്ചർ, ഷിയർ ഫ്രാക്ചർ അല്ലെങ്കിൽ മിക്സഡ് മോഡ് ഫ്രാക്ചർ സംഭവിക്കുന്നത് ഡക്റ്റിലിറ്റി, ഷിയർ ഫ്രാക്ചർ എന്നിവ മൂലമാണ്. ഒടിവ് പാറ്റേൺ.
1/3 (സോൺ I)-ൽ കൂടുതലുള്ള സ്ട്രെസ് ട്രയാക്സിയാലിറ്റിയുമായി ബന്ധപ്പെട്ട ഒരു മേഖലയിൽ പ്ലാസ്റ്റിക് തകരാർ സംഭവിക്കുന്നു, കൂടാതെ ഉപരിതല വൈകല്യങ്ങളും നോട്ടുകളും ഉള്ള മാതൃകകളിലെ ടെൻസൈൽ ടെസ്റ്റുകളിൽ നിന്ന് ഫ്രാക്ചർ സ്ട്രെയിൻ, സ്ട്രെസ് ട്രയാക്സിയാലിറ്റി എന്നിവ കണ്ടെത്താനാകും.0 ~ 1/3 (സോൺ II) സ്ട്രെസ് ട്രയാക്സിയാലിറ്റിയുമായി ബന്ധപ്പെട്ട പ്രദേശത്ത്, ഡക്‌ടൈൽ ഫ്രാക്ചറിന്റെയും ഷിയർ പരാജയത്തിന്റെയും സംയോജനം സംഭവിക്കുന്നു (അതായത് ഒരു ടോർഷൻ ടെസ്റ്റ് വഴി. -1/3 മുതൽ 0 വരെയുള്ള സ്ട്രെസ് ട്രയാക്സിയാലിറ്റിയുമായി ബന്ധപ്പെട്ട പ്രദേശത്ത്. (III), കംപ്രഷൻ മൂലമുണ്ടാകുന്ന ഷിയർ പരാജയം, ഫ്രാക്ചർ സ്‌ട്രെയിൻ, സ്ട്രെസ് ട്രയാക്സിയാലിറ്റി എന്നിവ അസ്വസ്ഥമാക്കുന്ന പരിശോധനയിലൂടെ ലഭിക്കും.
എഞ്ചിൻ വാൽവ് സ്പ്രിംഗുകളുടെ നിർമ്മാണത്തിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന ഒടി വയറുകൾക്കായി, നിർമ്മാണ പ്രക്രിയയിലും ആപ്ലിക്കേഷൻ അവസ്ഥയിലും വിവിധ ലോഡിംഗ് അവസ്ഥകൾ മൂലമുണ്ടാകുന്ന ഒടിവുകൾ കണക്കിലെടുക്കേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്.അതിനാൽ, പരാജയ സ്ട്രെയിൻ മാനദണ്ഡം പ്രയോഗിക്കുന്നതിന് ടെൻസൈൽ, ടോർഷൻ ടെസ്റ്റുകൾ നടത്തി, ഓരോ സ്ട്രെസ് മോഡിലും സ്ട്രെസ് ട്രയാക്സിയാലിറ്റിയുടെ പ്രഭാവം കണക്കാക്കി, സ്ട്രെസ് ട്രയാക്സിയാലിറ്റിയിലെ മാറ്റം കണക്കാക്കാൻ വലിയ സമ്മർദ്ദങ്ങളിൽ എലാസ്റ്റോപ്ലാസ്റ്റിക് ഫിനിറ്റ് എലമെന്റ് വിശകലനം നടത്തി.സാമ്പിൾ പ്രോസസ്സിംഗിന്റെ പരിമിതി കാരണം കംപ്രഷൻ മോഡ് പരിഗണിച്ചില്ല, അതായത്, OT വയറിന്റെ വ്യാസം 2.5 മില്ലിമീറ്റർ മാത്രമാണ്.പരിമിതമായ മൂലക വിശകലനം ഉപയോഗിച്ച് ലഭിച്ച ടെൻസൈൽ, ടോർഷൻ, അതുപോലെ സ്ട്രെസ് ട്രയാക്സിയാലിറ്റി, ഫ്രാക്ചർ സ്ട്രെയിൻ എന്നിവയ്ക്കുള്ള ടെസ്റ്റ് അവസ്ഥകൾ പട്ടിക 1 പട്ടികപ്പെടുത്തുന്നു.
സമ്മർദ്ദത്തിൻ കീഴിലുള്ള പരമ്പരാഗത ട്രയാക്സിയൽ സ്റ്റീലുകളുടെ ഫ്രാക്ചർ സ്ട്രെയിൻ ഇനിപ്പറയുന്ന സമവാക്യം ഉപയോഗിച്ച് പ്രവചിക്കാം.
എവിടെ C1: \({\overline{{\varepsilon}_{0}}}^{pl}\) ക്ലീൻ കട്ട് (η = 0), C2: \({\overline{{\varepsilon}_{0} } }^{pl}\) യൂണിയാക്സിയൽ ടെൻഷൻ (η = η0 = 1/3).
സമവാക്യത്തിൽ ഫ്രാക്ചർ സ്‌ട്രെയിൻ മൂല്യങ്ങളായ C1, C2 എന്നിവ പ്രയോഗിച്ചാണ് ഓരോ സ്ട്രെസ് മോഡിനുമുള്ള ട്രെൻഡ് ലൈനുകൾ ലഭിക്കുന്നത്.(2);ഉപരിതല വൈകല്യങ്ങളില്ലാത്ത സാമ്പിളുകളിൽ ടെൻസൈൽ, ടോർഷൻ ടെസ്റ്റുകളിൽ നിന്നാണ് C1, C2 എന്നിവ ലഭിക്കുന്നത്.പരിശോധനയിൽ നിന്ന് ലഭിച്ച സ്ട്രെസ് ട്രയാക്സിയാലിറ്റിയും ഫ്രാക്ചർ സ്‌ട്രെയിനും സമവാക്യം പ്രവചിക്കുന്ന ട്രെൻഡ് ലൈനുകളും ചിത്രം 4 കാണിക്കുന്നു.(2) ടെസ്റ്റിൽ നിന്ന് ലഭിച്ച ട്രെൻഡ് ലൈനും സ്ട്രെസ് ട്രയാക്സിയാലിറ്റിയും ഫ്രാക്ചർ സ്ട്രെയിനും തമ്മിലുള്ള ബന്ധവും സമാനമായ പ്രവണത കാണിക്കുന്നു.ട്രെൻഡ് ലൈനുകളുടെ പ്രയോഗത്തിൽ നിന്ന് ലഭിച്ച ഓരോ സ്ട്രെസ് മോഡിനുമുള്ള ഫ്രാക്ചർ സ്‌ട്രെയിനും സ്ട്രെസ് ട്രയാക്സിയാലിറ്റിയും ഡക്‌ടൈൽ ഫ്രാക്ചറിന്റെ മാനദണ്ഡമായി ഉപയോഗിച്ചു.
ബ്രേക്ക് എനർജി നെക്കിംഗിന് ശേഷം ബ്രേക്ക് ചെയ്യാനുള്ള സമയം നിർണ്ണയിക്കാൻ മെറ്റീരിയൽ പ്രോപ്പർട്ടിയായി ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഇത് ടെൻസൈൽ ടെസ്റ്റുകളിൽ നിന്ന് ലഭിക്കും.ഫ്രാക്ചർ എനർജി മെറ്റീരിയലിന്റെ ഉപരിതലത്തിലെ വിള്ളലുകളുടെ സാന്നിധ്യത്തെയോ അഭാവത്തെയോ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു, കാരണം പൊട്ടാനുള്ള സമയം പ്രാദേശിക സമ്മർദ്ദങ്ങളുടെ സാന്ദ്രതയെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു.ഉപരിതല വൈകല്യങ്ങളില്ലാത്ത സാമ്പിളുകളുടെ ഫ്രാക്ചർ എനർജികളും ടെൻസൈൽ ടെസ്റ്റുകളിൽ നിന്നും പരിമിതമായ മൂലക വിശകലനത്തിൽ നിന്നും R0.4 അല്ലെങ്കിൽ R0.8 നോട്ടുകളുള്ള സാമ്പിളുകളും 5a-c കാണിക്കുന്നു.ഫ്രാക്ചർ എനർജി യഥാർത്ഥ സ്ട്രെസ്-ഡിസ്‌പ്ലേസ്‌മെന്റ് വക്രത്തിന്റെ വിസ്തീർണ്ണം കഴുത്തിൽ നിന്ന് ഒടിവുള്ള സമയം വരെ യോജിക്കുന്നു.
ചിത്രം 5d-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, 40 µm-ൽ കൂടുതൽ തകരാർ ഉള്ള ഒരു OT വയറിൽ ടെൻസൈൽ ടെസ്റ്റുകൾ നടത്തി സൂക്ഷ്മമായ പ്രതല വൈകല്യങ്ങളുള്ള ഒരു OT വയറിന്റെ ഫ്രാക്ചർ എനർജി പ്രവചിച്ചു.ടെൻസൈൽ ടെസ്റ്റുകളിൽ വൈകല്യങ്ങളുള്ള പത്ത് മാതൃകകൾ ഉപയോഗിച്ചു, ശരാശരി പൊട്ടൽ ഊർജ്ജം 29.12 mJ/mm2 ആയി കണക്കാക്കപ്പെട്ടു.
ഓട്ടോമോട്ടീവ് വാൽവ് സ്പ്രിംഗുകളുടെ നിർമ്മാണത്തിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന ഒടി വയറിന്റെ ഉപരിതല വൈകല്യ ജ്യാമിതി പരിഗണിക്കാതെ, വാൽവ് സ്പ്രിംഗ് വയറിന്റെ വ്യാസവുമായി വൈകല്യത്തിന്റെ ആഴത്തിന്റെ അനുപാതമായി സ്റ്റാൻഡേർഡ് ഉപരിതല വൈകല്യം നിർവചിക്കപ്പെടുന്നു.ഓറിയന്റേഷൻ, ജ്യാമിതി, നീളം എന്നിവയെ അടിസ്ഥാനമാക്കി OT വയർ വൈകല്യങ്ങൾ തരംതിരിക്കാം.ഒരേ വൈകല്യത്തിന്റെ ആഴത്തിൽ പോലും, ഒരു സ്പ്രിംഗിലെ ഉപരിതല വൈകല്യത്തിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന സമ്മർദ്ദത്തിന്റെ തോത്, വൈകല്യത്തിന്റെ ജ്യാമിതിയെയും ഓറിയന്റേഷനെയും ആശ്രയിച്ച് വ്യത്യാസപ്പെടുന്നു, അതിനാൽ വൈകല്യത്തിന്റെ ജ്യാമിതിയും ഓറിയന്റേഷനും ക്ഷീണത്തിന്റെ ശക്തിയെ ബാധിക്കും.അതിനാൽ, ഉപരിതല വൈകല്യങ്ങൾ കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നതിനുള്ള കർശനമായ മാനദണ്ഡങ്ങൾ പ്രയോഗിക്കുന്നതിന്, ഒരു സ്പ്രിംഗിന്റെ ക്ഷീണ ജീവിതത്തിൽ ഏറ്റവും വലിയ സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്ന വൈകല്യങ്ങളുടെ ജ്യാമിതിയും ഓറിയന്റേഷനും കണക്കിലെടുക്കേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്.OT വയറിന്റെ സൂക്ഷ്മമായ ധാന്യ ഘടന കാരണം, അതിന്റെ ക്ഷീണ ജീവിതം നോച്ചിംഗിനോട് വളരെ സെൻസിറ്റീവ് ആണ്.അതിനാൽ, വൈകല്യത്തിന്റെ ജ്യാമിതിയും ഓറിയന്റേഷനും അനുസരിച്ച് ഏറ്റവും ഉയർന്ന സ്ട്രെസ് കോൺസൺട്രേഷൻ പ്രകടിപ്പിക്കുന്ന വൈകല്യം പരിമിതമായ മൂലക വിശകലനം ഉപയോഗിച്ച് പ്രാരംഭ വൈകല്യമായി സ്ഥാപിക്കണം.അത്തിപ്പഴത്തിൽ.ഈ പഠനത്തിൽ ഉപയോഗിച്ചിരിക്കുന്ന അൾട്രാ-ഹൈ സ്‌ട്രെങ്ത് 2300 MPa ക്ലാസ് ഓട്ടോമോട്ടീവ് വാൽവ് സ്പ്രിംഗുകൾ 6 കാണിക്കുന്നു.
ഒടി വയറിന്റെ ഉപരിതല വൈകല്യങ്ങൾ സ്പ്രിംഗ് അക്ഷം അനുസരിച്ച് ആന്തരിക വൈകല്യങ്ങളും ബാഹ്യ വൈകല്യങ്ങളും ആയി തിരിച്ചിരിക്കുന്നു.കോൾഡ് റോളിംഗ് സമയത്ത് വളയുന്നതിനാൽ, കംപ്രസ്സീവ് സ്ട്രെസ്, ടെൻസൈൽ സ്ട്രെസ് എന്നിവ യഥാക്രമം സ്പ്രിംഗിന്റെ അകത്തും പുറത്തും പ്രവർത്തിക്കുന്നു.കോൾഡ് റോളിംഗ് സമയത്ത് ടെൻസൈൽ സമ്മർദ്ദം മൂലം പുറത്ത് നിന്ന് പ്രത്യക്ഷപ്പെടുന്ന ഉപരിതല വൈകല്യങ്ങൾ മൂലം ഒടിവ് സംഭവിക്കാം.
പ്രായോഗികമായി, സ്പ്രിംഗ് ആനുകാലിക കംപ്രഷൻ, വിശ്രമം എന്നിവയ്ക്ക് വിധേയമാണ്.സ്പ്രിംഗിന്റെ കംപ്രഷൻ സമയത്ത്, സ്റ്റീൽ വയർ വളച്ചൊടിക്കുന്നു, സമ്മർദ്ദങ്ങളുടെ സാന്ദ്രത കാരണം, സ്പ്രിംഗിനുള്ളിലെ ഷിയർ സമ്മർദ്ദം ചുറ്റുമുള്ള കത്രിക സമ്മർദ്ദത്തേക്കാൾ കൂടുതലാണ്.അതിനാൽ, സ്പ്രിംഗിനുള്ളിൽ ഉപരിതല വൈകല്യങ്ങൾ ഉണ്ടെങ്കിൽ, സ്പ്രിംഗ് ബ്രേക്കിംഗിന്റെ സംഭാവ്യത ഏറ്റവും വലുതാണ്.അങ്ങനെ, സ്പ്രിംഗിന്റെ പുറം വശവും (സ്പ്രിംഗ് നിർമ്മാണ സമയത്ത് പരാജയം പ്രതീക്ഷിക്കുന്ന സ്ഥലം) ആന്തരിക വശവും (യഥാർത്ഥ പ്രയോഗത്തിൽ സമ്മർദ്ദം ഏറ്റവും വലുതാണ്) ഉപരിതല വൈകല്യങ്ങളുടെ സ്ഥാനങ്ങളായി സജ്ജീകരിച്ചിരിക്കുന്നു.
OT ലൈനുകളുടെ ഉപരിതല വൈകല്യ ജ്യാമിതിയെ U- ആകൃതി, V- ആകൃതി, Y- ആകൃതി, T- ആകൃതി എന്നിങ്ങനെ തിരിച്ചിരിക്കുന്നു.അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളുടെ ഉപരിതല വൈകല്യങ്ങളിൽ വൈ-ടൈപ്പും ടി-ടൈപ്പും പ്രധാനമായും നിലവിലുണ്ട്, കൂടാതെ തണുത്ത റോളിംഗ് പ്രക്രിയയിൽ ഉപകരണങ്ങൾ അശ്രദ്ധമായി കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നതിനാൽ യു-ടൈപ്പ്, വി-ടൈപ്പ് വൈകല്യങ്ങൾ സംഭവിക്കുന്നു.അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളിലെ ഉപരിതല വൈകല്യങ്ങളുടെ ജ്യാമിതിയെ സംബന്ധിച്ചിടത്തോളം, ഹോട്ട് റോളിംഗ് സമയത്ത് യൂണിഫോം അല്ലാത്ത പ്ലാസ്റ്റിക് രൂപഭേദം മൂലം ഉണ്ടാകുന്ന യു-ആകൃതിയിലുള്ള വൈകല്യങ്ങൾ മൾട്ടി-പാസ് സ്ട്രെച്ചിംഗിന് കീഴിൽ വി-ആകൃതിയിലുള്ള, വൈ-ആകൃതിയിലുള്ള, ടി-ആകൃതിയിലുള്ള സീം വൈകല്യങ്ങളായി രൂപഭേദം വരുത്തുന്നു8, 10.
കൂടാതെ, ഉപരിതലത്തിൽ നോച്ചിന്റെ കുത്തനെയുള്ള ചെരിവുകളുള്ള വി-ആകൃതിയിലുള്ള, വൈ-ആകൃതിയിലുള്ളതും ടി-ആകൃതിയിലുള്ളതുമായ വൈകല്യങ്ങൾ വസന്തത്തിന്റെ പ്രവർത്തന സമയത്ത് ഉയർന്ന സമ്മർദ്ദ സാന്ദ്രതയ്ക്ക് വിധേയമാകും.തണുത്ത റോളിംഗ് സമയത്ത് വാൽവ് സ്പ്രിംഗുകൾ വളയുകയും ഓപ്പറേഷൻ സമയത്ത് വളച്ചൊടിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.ഉയർന്ന സ്ട്രെസ് കോൺസൺട്രേഷനുള്ള വി-ആകൃതിയിലുള്ളതും വൈ-ആകൃതിയിലുള്ളതുമായ വൈകല്യങ്ങളുടെ സ്ട്രെസ് കോൺസൺട്രേഷനുകൾ ഫിനിറ്റ് എലമെന്റ് അനാലിസിസ്, ABAQUS - വാണിജ്യ പരിമിത മൂലക വിശകലന സോഫ്റ്റ്വെയർ ഉപയോഗിച്ച് താരതമ്യം ചെയ്തു.സ്ട്രെസ്-സ്ട്രെയിൻ ബന്ധം ചിത്രം 1-ലും സമവാക്യം 1-ലും കാണിച്ചിരിക്കുന്നു. (1) ഈ സിമുലേഷൻ ഒരു ദ്വിമാന (2D) ചതുരാകൃതിയിലുള്ള നാല്-നോഡ് ഘടകം ഉപയോഗിക്കുന്നു, കൂടാതെ ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ മൂലകത്തിന്റെ വശത്തിന്റെ നീളം 0.01 മില്ലീമീറ്ററാണ്.അനലിറ്റിക്കൽ മോഡലിന്, 2.5 മില്ലീമീറ്റർ വ്യാസവും 7.5 മില്ലീമീറ്ററും നീളമുള്ള ഒരു വയർ 2 ഡി മോഡലിൽ 0.5 മില്ലീമീറ്ററും 2 ഡിഗ്രി ചരിവും ഉള്ള വി-ആകൃതിയിലുള്ളതും വൈ-ആകൃതിയിലുള്ളതുമായ വൈകല്യങ്ങൾ പ്രയോഗിച്ചു.
അത്തിപ്പഴത്തിൽ.ഓരോ വയറിന്റെയും രണ്ടറ്റത്തും 1500 Nmm വളയുന്ന നിമിഷം പ്രയോഗിക്കുമ്പോൾ, ഓരോ വൈകല്യത്തിന്റെയും അറ്റത്തുള്ള ബെൻഡിംഗ് സ്ട്രെസ് കോൺസൺട്രേഷൻ 7a കാണിക്കുന്നു.വിശകലനത്തിന്റെ ഫലങ്ങൾ കാണിക്കുന്നത് യഥാക്രമം 1038.7, 1025.8 MPa എന്നിവയുടെ പരമാവധി സമ്മർദ്ദങ്ങൾ V- ആകൃതിയിലുള്ളതും Y- ആകൃതിയിലുള്ളതുമായ വൈകല്യങ്ങളുടെ മുകൾഭാഗത്താണ്.അത്തിപ്പഴത്തിൽ.ടോർഷൻ മൂലമുണ്ടാകുന്ന ഓരോ വൈകല്യത്തിന്റെയും മുകൾഭാഗത്തുള്ള സ്ട്രെസ് കോൺസൺട്രേഷൻ 7b കാണിക്കുന്നു.ഇടതുവശം പരിമിതപ്പെടുത്തുകയും വലതുവശത്ത് 1500 N∙ mm ടോർക്ക് പ്രയോഗിക്കുകയും ചെയ്യുമ്പോൾ, V- ആകൃതിയിലുള്ളതും Y- ആകൃതിയിലുള്ളതുമായ വൈകല്യങ്ങളുടെ നുറുങ്ങുകളിൽ 1099 MPa ന്റെ അതേ പരമാവധി സമ്മർദ്ദം സംഭവിക്കുന്നു.ഈ ഫലങ്ങൾ കാണിക്കുന്നത് വി-ടൈപ്പ് വൈകല്യങ്ങൾ വൈ-ടൈപ്പ് വൈകല്യങ്ങളേക്കാൾ ഉയർന്ന വളയുന്ന സമ്മർദ്ദം പ്രകടിപ്പിക്കുന്നു, അവയ്ക്ക് വൈകല്യത്തിന്റെ ഒരേ ആഴവും ചരിവും ഉള്ളപ്പോൾ, പക്ഷേ അവയ്ക്ക് അതേ ടോർഷണൽ സമ്മർദ്ദം അനുഭവപ്പെടുന്നു.അതിനാൽ, വി-ആകൃതിയിലുള്ളതും വൈ-ആകൃതിയിലുള്ളതുമായ ഉപരിതല വൈകല്യങ്ങളുടെ ഒരേ ആഴവും ചരിവുകളും ഉള്ള വി-ആകൃതിയിലുള്ളവയ്ക്ക് സ്ട്രെസ് കോൺസൺട്രേഷൻ മൂലമുണ്ടാകുന്ന ഉയർന്ന പരമാവധി സമ്മർദ്ദം ഉപയോഗിച്ച് നോർമലൈസ് ചെയ്യാൻ കഴിയും.വി-ടൈപ്പ്, ടി-ടൈപ്പ് വൈകല്യങ്ങളുടെ ആഴവും (h) വീതിയും (w) ഉപയോഗിച്ച് വി-ടൈപ്പ് വൈകല്യ വലുപ്പ അനുപാതം α = w/h ആയി നിർവചിച്ചിരിക്കുന്നു;അതിനാൽ, ഒരു ടി-ടൈപ്പ് വൈകല്യം (α ≈ 0) പകരം, വി-ടൈപ്പ് വൈകല്യത്തിന്റെ ജ്യാമിതീയ ഘടന ഉപയോഗിച്ച് ജ്യാമിതി നിർവചിക്കാം.അതിനാൽ, വൈ-ടൈപ്പ്, ടി-ടൈപ്പ് വൈകല്യങ്ങൾ വി-ടൈപ്പ് വൈകല്യങ്ങൾ വഴി സാധാരണ നിലയിലാക്കാം.ആഴം (h), നീളം (l) എന്നിവ ഉപയോഗിച്ച്, നീളം അനുപാതം β = l/h ആയി നിർവചിക്കപ്പെടുന്നു.
ചിത്രം 811-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, OT വയറുകളുടെ ഉപരിതല വൈകല്യങ്ങളുടെ ദിശകൾ ചിത്രം 811-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ രേഖാംശ, തിരശ്ചീന, ചരിഞ്ഞ ദിശകളായി തിരിച്ചിരിക്കുന്നു. പരിമിതമായ മൂലകത്താൽ സ്പ്രിംഗിന്റെ ശക്തിയിൽ ഉപരിതല വൈകല്യങ്ങളുടെ ഓറിയന്റേഷന്റെ സ്വാധീനത്തിന്റെ വിശകലനം രീതി.
അത്തിപ്പഴത്തിൽ.9a എഞ്ചിൻ വാൽവ് സ്പ്രിംഗ് സ്ട്രെസ് അനാലിസിസ് മോഡൽ കാണിക്കുന്നു.ഒരു വിശകലന വ്യവസ്ഥ എന്ന നിലയിൽ, സ്പ്രിംഗ് 50.5 മില്ലീമീറ്ററിന്റെ സ്വതന്ത്ര ഉയരത്തിൽ നിന്ന് 21.8 മില്ലീമീറ്ററോളം കഠിനമായ ഉയരത്തിലേക്ക് കംപ്രസ് ചെയ്തു, ചിത്രം 9 ബിയിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ സ്പ്രിംഗിനുള്ളിൽ പരമാവധി 1086 MPa സമ്മർദ്ദം സൃഷ്ടിക്കപ്പെട്ടു.യഥാർത്ഥ എഞ്ചിൻ വാൽവ് സ്പ്രിംഗുകളുടെ പരാജയം പ്രധാനമായും വസന്തകാലത്താണ് സംഭവിക്കുന്നത് എന്നതിനാൽ, ആന്തരിക ഉപരിതല വൈകല്യങ്ങളുടെ സാന്നിധ്യം സ്പ്രിംഗിന്റെ ക്ഷീണ ജീവിതത്തെ സാരമായി ബാധിക്കുമെന്ന് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു.അതിനാൽ, രേഖാംശ, തിരശ്ചീന, ചരിഞ്ഞ ദിശകളിലെ ഉപരിതല വൈകല്യങ്ങൾ ഉപ-മോഡലിംഗ് ടെക്നിക്കുകൾ ഉപയോഗിച്ച് എഞ്ചിൻ വാൽവ് സ്പ്രിംഗുകളുടെ ഉള്ളിൽ പ്രയോഗിക്കുന്നു.പരമാവധി സ്പ്രിംഗ് കംപ്രഷനിൽ വൈകല്യത്തിന്റെ ഓരോ ദിശയിലും ഉപരിതല വൈകല്യങ്ങളുടെ അളവുകളും പരമാവധി സമ്മർദ്ദവും പട്ടിക 2 കാണിക്കുന്നു.തിരശ്ചീന ദിശയിൽ ഏറ്റവും ഉയർന്ന സമ്മർദ്ദങ്ങൾ നിരീക്ഷിക്കപ്പെട്ടു, കൂടാതെ രേഖാംശവും ചരിഞ്ഞതുമായ ദിശകളിലെ സമ്മർദ്ദങ്ങളുടെ അനുപാതം തിരശ്ചീന ദിശയിലേക്ക് 0.934-0.996 ആയി കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു.ഈ മൂല്യത്തെ പരമാവധി തിരശ്ചീന സമ്മർദ്ദം കൊണ്ട് ഹരിച്ചുകൊണ്ട് സമ്മർദ്ദ അനുപാതം നിർണ്ണയിക്കാനാകും.വസന്തകാലത്ത് പരമാവധി സമ്മർദ്ദം ഓരോ ഉപരിതല വൈകല്യത്തിനും മുകളിൽ സംഭവിക്കുന്നത്, ചിത്രം 9-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.രേഖാംശ, തിരശ്ചീന, ചരിഞ്ഞ ദിശകളിൽ നിരീക്ഷിക്കപ്പെടുന്ന സമ്മർദ്ദ മൂല്യങ്ങൾ യഥാക്രമം 2045, 2085, 2049 MPa എന്നിവയാണ്.ഈ വിശകലനങ്ങളുടെ ഫലങ്ങൾ കാണിക്കുന്നത് തിരശ്ചീന ഉപരിതല വൈകല്യങ്ങൾ എഞ്ചിൻ വാൽവ് സ്പ്രിംഗുകളുടെ ക്ഷീണ ജീവിതത്തിൽ ഏറ്റവും നേരിട്ട് സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നു എന്നാണ്.
എഞ്ചിൻ വാൽവ് സ്പ്രിംഗിന്റെ ക്ഷീണ ജീവിതത്തെ നേരിട്ട് ബാധിക്കുമെന്ന് കരുതുന്ന ഒരു വി ആകൃതിയിലുള്ള വൈകല്യം ഒടി വയറിന്റെ പ്രാരംഭ വൈകല്യമായി തിരഞ്ഞെടുത്തു, കൂടാതെ തിരശ്ചീന ദിശ വൈകല്യത്തിന്റെ ദിശയായി തിരഞ്ഞെടുത്തു.ഈ തകരാർ സംഭവിക്കുന്നത് പുറത്ത് മാത്രമല്ല, നിർമ്മാണ വേളയിൽ എഞ്ചിൻ വാൽവ് സ്പ്രിംഗ് പൊട്ടിത്തെറിച്ചിടത്താണ്, മാത്രമല്ല ഉള്ളിലും, പ്രവർത്തന സമയത്ത് സമ്മർദ്ദ ഏകാഗ്രത കാരണം ഏറ്റവും വലിയ സമ്മർദ്ദം സംഭവിക്കുന്നു.പരമാവധി പിഴവ് ആഴം 40 µm ആയി സജ്ജീകരിച്ചിരിക്കുന്നു, ഇത് എഡ്ഡി കറന്റ് ഫ്ളോ ഡിറ്റക്ഷൻ വഴി കണ്ടെത്താനാകും, കൂടാതെ ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ ഡെപ്ത് 2.5 mm വയർ വ്യാസത്തിന്റെ 0.1% ന് തുല്യമായ ആഴത്തിൽ സജ്ജീകരിച്ചിരിക്കുന്നു.അതിനാൽ, വൈകല്യത്തിന്റെ ആഴം 2.5 മുതൽ 40 μm വരെയാണ്.0.1 ~ 1 ന്റെ നീളം അനുപാതവും 5 ~ 15 നീളം അനുപാതവുമുള്ള കുറവുകളുടെ ആഴം, നീളം, വീതി എന്നിവ വേരിയബിളുകളായി ഉപയോഗിച്ചു, സ്പ്രിംഗിന്റെ ക്ഷീണം ശക്തിയിൽ അവയുടെ സ്വാധീനം വിലയിരുത്തി.പ്രതികരണ ഉപരിതല രീതി ഉപയോഗിച്ച് നിർണ്ണയിക്കുന്ന വിശകലന വ്യവസ്ഥകൾ പട്ടിക 3 പട്ടികപ്പെടുത്തുന്നു.
ഓട്ടോമോട്ടീവ് എഞ്ചിൻ വാൽവ് സ്പ്രിംഗുകൾ നിർമ്മിക്കുന്നത് തണുത്ത വൈൻഡിംഗ്, ടെമ്പറിംഗ്, ഷോട്ട് ബ്ലാസ്റ്റിംഗ്, OT വയറിന്റെ ചൂട് ക്രമീകരണം എന്നിവ ഉപയോഗിച്ചാണ്.എഞ്ചിൻ വാൽവ് സ്പ്രിംഗുകളുടെ ക്ഷീണ ജീവിതത്തിൽ OT വയറുകളിലെ പ്രാരംഭ ഉപരിതല വൈകല്യങ്ങളുടെ പ്രഭാവം വിലയിരുത്തുന്നതിന് സ്പ്രിംഗ് ഫാബ്രിക്കേഷൻ സമയത്ത് ഉപരിതല വൈകല്യങ്ങളിലെ മാറ്റങ്ങൾ കണക്കിലെടുക്കണം.അതിനാൽ, ഈ വിഭാഗത്തിൽ, ഓരോ സ്പ്രിംഗിന്റെയും നിർമ്മാണ സമയത്ത് OT വയർ ഉപരിതല വൈകല്യങ്ങളുടെ രൂപഭേദം പ്രവചിക്കാൻ പരിമിതമായ മൂലക വിശകലനം ഉപയോഗിക്കുന്നു.
അത്തിപ്പഴത്തിൽ.10 കോൾഡ് വൈൻഡിംഗ് പ്രക്രിയ കാണിക്കുന്നു.ഈ പ്രക്രിയയ്ക്കിടെ, ഫീഡ് റോളർ വഴി വയർ ഗൈഡിലേക്ക് OT വയർ നൽകുന്നു.രൂപീകരണ പ്രക്രിയയിൽ വളയുന്നത് തടയാൻ വയർ ഗൈഡ് വയർ ഫീഡ് ചെയ്യുകയും പിന്തുണയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.വയർ ഗൈഡിലൂടെ കടന്നുപോകുന്ന വയർ ആദ്യത്തെയും രണ്ടാമത്തെയും തണ്ടുകൾ വളച്ച് ആവശ്യമുള്ള ആന്തരിക വ്യാസമുള്ള ഒരു കോയിൽ സ്പ്രിംഗ് ഉണ്ടാക്കുന്നു.ഒരു വിപ്ലവത്തിന് ശേഷം സ്റ്റെപ്പിംഗ് ടൂൾ നീക്കിയാണ് സ്പ്രിംഗ് പിച്ച് നിർമ്മിക്കുന്നത്.
അത്തിപ്പഴത്തിൽ.കോൾഡ് റോളിംഗ് സമയത്ത് ഉപരിതല വൈകല്യങ്ങളുടെ ജ്യാമിതിയിലെ മാറ്റം വിലയിരുത്താൻ ഉപയോഗിക്കുന്ന ഒരു പരിമിതമായ മൂലക മാതൃക 11a കാണിക്കുന്നു.വയർ രൂപീകരണം പ്രധാനമായും വിൻ‌ഡിംഗ് പിൻ ഉപയോഗിച്ചാണ് പൂർത്തിയാക്കുന്നത്.വയറിന്റെ ഉപരിതലത്തിലുള്ള ഓക്സൈഡ് പാളി ഒരു ലൂബ്രിക്കന്റായി പ്രവർത്തിക്കുന്നതിനാൽ, ഫീഡ് റോളറിന്റെ ഘർഷണഫലം നിസ്സാരമാണ്.അതിനാൽ, കണക്കുകൂട്ടൽ മാതൃകയിൽ, ഫീഡ് റോളറും വയർ ഗൈഡും ഒരു ബുഷിംഗായി ലളിതമാക്കിയിരിക്കുന്നു.OT വയറും രൂപപ്പെടുന്ന ഉപകരണവും തമ്മിലുള്ള ഘർഷണത്തിന്റെ ഗുണകം 0.05 ആയി സജ്ജീകരിച്ചു.2D റിജിഡ് ബോഡി പ്ലെയിനും ഫിക്സേഷൻ വ്യവസ്ഥകളും ലൈനിന്റെ ഇടത് അറ്റത്ത് പ്രയോഗിക്കുന്നു, അങ്ങനെ അത് ഫീഡ് റോളറിന്റെ അതേ വേഗതയിൽ X ദിശയിൽ നൽകാം (0.6 m/s).അത്തിപ്പഴത്തിൽ.വയറുകളിൽ ചെറിയ വൈകല്യങ്ങൾ പ്രയോഗിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്ന ഉപ-സിമുലേഷൻ രീതി 11b കാണിക്കുന്നു.ഉപരിതല വൈകല്യങ്ങളുടെ വലുപ്പം കണക്കിലെടുക്കുന്നതിന്, 20 µm അല്ലെങ്കിൽ അതിൽ കൂടുതൽ ആഴമുള്ള ഉപരിതല വൈകല്യങ്ങൾക്ക് രണ്ട് തവണയും 20 µm-ൽ താഴെ ആഴമുള്ള ഉപരിതല വൈകല്യങ്ങൾക്ക് മൂന്ന് തവണയും ഉപ മോഡൽ പ്രയോഗിക്കുന്നു.തുല്യ ഘട്ടങ്ങളോടെ രൂപംകൊണ്ട പ്രദേശങ്ങളിൽ ഉപരിതല വൈകല്യങ്ങൾ പ്രയോഗിക്കുന്നു.സ്പ്രിംഗിന്റെ മൊത്തത്തിലുള്ള മാതൃകയിൽ, നേരായ വയർ കഷണത്തിന്റെ നീളം 100 മില്ലീമീറ്ററാണ്.ആദ്യ ഉപമോഡലിനായി, ആഗോള മോഡലിൽ നിന്ന് 75 മില്ലീമീറ്റർ നീളമുള്ള രേഖാംശ സ്ഥാനത്തേക്ക് 3 എംഎം നീളമുള്ള സബ് മോഡൽ 1 പ്രയോഗിക്കുക.ഈ സിമുലേഷൻ ഒരു ത്രിമാന (3D) ഷഡ്ഭുജ എട്ട്-നോഡ് ഘടകം ഉപയോഗിച്ചു.ഗ്ലോബൽ മോഡലിലും സബ് മോഡൽ 1 ലും, ഓരോ മൂലകത്തിന്റെയും ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ സൈഡ് ദൈർഘ്യം യഥാക്രമം 0.5 ഉം 0.2 മില്ലീമീറ്ററുമാണ്.ഉപ-മോഡൽ 1-ന്റെ വിശകലനത്തിന് ശേഷം, ഉപ-മോഡൽ 2-ലേക്ക് ഉപരിതല വൈകല്യങ്ങൾ പ്രയോഗിക്കുന്നു, കൂടാതെ ഉപ-മോഡൽ 2-ന്റെ നീളവും വീതിയും ഉപ-മോഡൽ അതിർത്തി വ്യവസ്ഥകളുടെ സ്വാധീനം ഇല്ലാതാക്കാൻ ഉപരിതല വൈകല്യത്തിന്റെ 3 മടങ്ങ് നീളവും. കൂടാതെ, നീളത്തിന്റെയും വീതിയുടെയും 50% ഉപ-മാതൃകയുടെ ആഴമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.ഉപ-മോഡൽ 2-ൽ, ഓരോ മൂലകത്തിന്റെയും ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ വശ നീളം 0.005 മില്ലിമീറ്ററാണ്.പട്ടിക 3-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ പരിമിതമായ മൂലക വിശകലനത്തിൽ ചില ഉപരിതല വൈകല്യങ്ങൾ പ്രയോഗിച്ചു.
അത്തിപ്പഴത്തിൽ.ഒരു കോയിലിന്റെ തണുത്ത പ്രവർത്തനത്തിന് ശേഷം ഉപരിതല വിള്ളലുകളിൽ സമ്മർദ്ദത്തിന്റെ വിതരണം 12 കാണിക്കുന്നു.പൊതുവായ മോഡലും സബ് മോഡൽ 1 ഉം ഒരേ സ്ഥലത്ത് 1076, 1079 MPa എന്നിവയുടെ ഏതാണ്ട് സമാന സമ്മർദ്ദങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു, ഇത് സബ് മോഡലിംഗ് രീതിയുടെ കൃത്യത സ്ഥിരീകരിക്കുന്നു.ഉപമോഡലിന്റെ അതിർത്തി അരികുകളിൽ പ്രാദേശിക സമ്മർദ്ദ സാന്ദ്രതകൾ സംഭവിക്കുന്നു.പ്രത്യക്ഷത്തിൽ, ഇത് ഉപമോഡലിന്റെ അതിർത്തി വ്യവസ്ഥകൾ മൂലമാണ്.സ്ട്രെസ് കോൺസൺട്രേഷൻ കാരണം, പ്രയോഗിച്ച ഉപരിതല വൈകല്യങ്ങളുള്ള ഉപ-മോഡൽ 2 കോൾഡ് റോളിംഗ് സമയത്ത് വൈകല്യത്തിന്റെ അറ്റത്ത് 2449 MPa സമ്മർദ്ദം കാണിക്കുന്നു.പട്ടിക 3 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, പ്രതികരണ ഉപരിതല രീതി ഉപയോഗിച്ച് തിരിച്ചറിഞ്ഞ ഉപരിതല വൈകല്യങ്ങൾ സ്പ്രിംഗിന്റെ ഉള്ളിൽ പ്രയോഗിച്ചു.ഉപരിതല വൈകല്യങ്ങളുടെ 13 കേസുകളിൽ ഒന്നും പരാജയപ്പെട്ടിട്ടില്ലെന്ന് പരിമിതമായ മൂലക വിശകലനത്തിന്റെ ഫലങ്ങൾ കാണിച്ചു.
എല്ലാ സാങ്കേതിക പ്രക്രിയകളിലും വളയുന്ന പ്രക്രിയയിൽ, സ്പ്രിംഗിനുള്ളിലെ ഉപരിതല വൈകല്യങ്ങളുടെ ആഴം 0.1-2.62 µm (ചിത്രം 13a) വർദ്ധിച്ചു, വീതി 1.8-35.79 µm (ചിത്രം 13b) കുറഞ്ഞു, അതേസമയം നീളം 0.72 വർദ്ധിച്ചു. –34.47 µm (ചിത്രം 13c).കോൾഡ് റോളിംഗ് പ്രക്രിയയിൽ വളയുന്നതിലൂടെ തിരശ്ചീന വി ആകൃതിയിലുള്ള വൈകല്യം വീതിയിൽ അടച്ചിരിക്കുന്നതിനാൽ, യഥാർത്ഥ വൈകല്യത്തേക്കാൾ കുത്തനെയുള്ള ചരിവുള്ള വി ആകൃതിയിലുള്ള വൈകല്യമായി ഇത് രൂപഭേദം വരുത്തുന്നു.
നിർമ്മാണ പ്രക്രിയയിലെ OT വയറിന്റെ ഉപരിതല വൈകല്യങ്ങളുടെ ആഴത്തിലും വീതിയിലും നീളത്തിലും രൂപഭേദം.
സ്പ്രിംഗിന്റെ പുറംഭാഗത്ത് ഉപരിതല വൈകല്യങ്ങൾ പ്രയോഗിക്കുക, ഫിനിറ്റ് എലമെന്റ് അനാലിസിസ് ഉപയോഗിച്ച് കോൾഡ് റോളിംഗ് സമയത്ത് പൊട്ടാനുള്ള സാധ്യത പ്രവചിക്കുക.പട്ടികയിൽ ലിസ്റ്റുചെയ്തിരിക്കുന്ന വ്യവസ്ഥകൾക്ക് കീഴിൽ.3, പുറം ഉപരിതലത്തിലെ വൈകല്യങ്ങൾ നശിപ്പിക്കപ്പെടാനുള്ള സാധ്യതയില്ല.മറ്റൊരു വിധത്തിൽ പറഞ്ഞാൽ, 2.5 മുതൽ 40 μm വരെയുള്ള ഉപരിതല വൈകല്യങ്ങളുടെ ആഴത്തിൽ ഒരു നാശവും സംഭവിച്ചിട്ടില്ല.
നിർണ്ണായകമായ ഉപരിതല വൈകല്യങ്ങൾ പ്രവചിക്കാൻ, തണുത്ത ഉരുളൽ സമയത്ത് ഉണ്ടാകുന്ന ബാഹ്യ ഒടിവുകൾ 40 µm ൽ നിന്ന് 5 µm ആക്കി വൈകല്യത്തിന്റെ ആഴം വർദ്ധിപ്പിച്ചു.അത്തിപ്പഴത്തിൽ.14 ഉപരിതല വൈകല്യങ്ങൾക്കൊപ്പം ഒടിവുകൾ കാണിക്കുന്നു.ആഴം (55 µm), വീതി (2 µm), നീളം (733 µm) എന്നിവയിൽ ഒടിവ് സംഭവിക്കുന്നു.സ്പ്രിംഗിന് പുറത്തുള്ള ഉപരിതല വൈകല്യത്തിന്റെ നിർണായക ആഴം 55 μm ആയി മാറി.
ഷോട്ട് പീനിംഗ് പ്രക്രിയ വിള്ളലുകളുടെ വളർച്ചയെ അടിച്ചമർത്തുകയും സ്പ്രിംഗ് ഉപരിതലത്തിൽ നിന്ന് ഒരു നിശ്ചിത ആഴത്തിൽ ശേഷിക്കുന്ന കംപ്രസ്സീവ് സമ്മർദ്ദം സൃഷ്ടിക്കുന്നതിലൂടെ ക്ഷീണം വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു;എന്നിരുന്നാലും, ഇത് സ്പ്രിംഗിന്റെ ഉപരിതല പരുഷത വർദ്ധിപ്പിച്ച് സമ്മർദ്ദ ഏകാഗ്രത ഉണ്ടാക്കുന്നു, അങ്ങനെ സ്പ്രിംഗിന്റെ ക്ഷീണ പ്രതിരോധം കുറയ്ക്കുന്നു.അതിനാൽ, ഷോട്ട് പീനിംഗ് മൂലമുണ്ടാകുന്ന ഉപരിതല പരുക്കൻതിൻറെ വർദ്ധനവ് മൂലമുണ്ടാകുന്ന ക്ഷീണം ആയുസ്സ് കുറയ്ക്കുന്നതിന് നഷ്ടപരിഹാരം നൽകാൻ ഉയർന്ന ശക്തിയുള്ള നീരുറവകൾ നിർമ്മിക്കാൻ സെക്കൻഡറി ഷോട്ട് പീനിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിക്കുന്നു.രണ്ട്-ഘട്ട ഷോട്ട് പീനിംഗിന് ഉപരിതല പരുക്കൻ, പരമാവധി കംപ്രസ്സീവ് ശേഷിക്കുന്ന സമ്മർദ്ദം, ഉപരിതല കംപ്രസ്സീവ് ശേഷിക്കുന്ന സമ്മർദ്ദം എന്നിവ മെച്ചപ്പെടുത്താൻ കഴിയും, കാരണം ആദ്യത്തെ ഷോട്ട് പീനിംഗിന് ശേഷം രണ്ടാമത്തെ ഷോട്ട് പീനിംഗ് നടത്തപ്പെടുന്നു.
അത്തിപ്പഴത്തിൽ.15 ഷോട്ട് ബ്ലാസ്റ്റിംഗ് പ്രക്രിയയുടെ ഒരു വിശകലന മാതൃക കാണിക്കുന്നു.ഒരു ഇലാസ്റ്റിക്-പ്ലാസ്റ്റിക് മോഡൽ സൃഷ്ടിച്ചു, അതിൽ ഷോട്ട് സ്ഫോടനത്തിനായി 25 ഷോട്ട്ബോളുകൾ OT ലൈനിന്റെ ടാർഗെറ്റ് ലോക്കൽ ഏരിയയിലേക്ക് ഇറക്കി.ഷോട്ട് ബ്ലാസ്റ്റിംഗ് അനാലിസിസ് മോഡലിൽ, കോൾഡ് വൈൻഡിംഗ് സമയത്ത് രൂപഭേദം വരുത്തിയ OT വയറിന്റെ ഉപരിതല വൈകല്യങ്ങൾ പ്രാരംഭ വൈകല്യങ്ങളായി ഉപയോഗിച്ചു.ഷോട്ട് ബ്ലാസ്റ്റിംഗ് പ്രക്രിയയ്ക്ക് മുമ്പ് ടെമ്പറിംഗ് വഴി കോൾഡ് റോളിംഗ് പ്രക്രിയയിൽ നിന്ന് ഉണ്ടാകുന്ന അവശിഷ്ട സമ്മർദ്ദങ്ങൾ നീക്കംചെയ്യൽ.ഷോട്ട് സ്ഫിയറിന്റെ ഇനിപ്പറയുന്ന ഗുണങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ചു: സാന്ദ്രത (ρ): 7800 കി.ഗ്രാം/m3, ഇലാസ്റ്റിക് മോഡുലസ് (E) – 210 GPa, Poisson's ratio (υ): 0.3.പന്തും മെറ്റീരിയലും തമ്മിലുള്ള ഘർഷണത്തിന്റെ ഗുണകം 0.1 ആയി സജ്ജീകരിച്ചിരിക്കുന്നു.0.6, 0.3 മില്ലിമീറ്റർ വ്യാസമുള്ള ഷോട്ടുകൾ ഒന്നും രണ്ടും ഫോർജിംഗ് പാസുകളിൽ ഒരേ വേഗതയിൽ 30 മീറ്റർ / സെ.ഷോട്ട് ബ്ലാസ്റ്റിംഗ് പ്രക്രിയയ്ക്ക് ശേഷം (ചിത്രം 13-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്ന മറ്റ് നിർമ്മാണ പ്രക്രിയകളിൽ), സ്പ്രിംഗിനുള്ളിലെ ഉപരിതല വൈകല്യങ്ങളുടെ ആഴവും വീതിയും നീളവും -6.79 മുതൽ 0.28 µm വരെയും -4.24 മുതൽ 1.22 µm വരെയും -2 .59 മുതൽ 1.69 വരെയുമാണ്. µm, യഥാക്രമം µm.മെറ്റീരിയലിന്റെ ഉപരിതലത്തിലേക്ക് ലംബമായി പുറന്തള്ളുന്ന പ്രൊജക്റ്റിലിന്റെ പ്ലാസ്റ്റിക് രൂപഭേദം കാരണം, വൈകല്യത്തിന്റെ ആഴം കുറയുന്നു, പ്രത്യേകിച്ചും, വൈകല്യത്തിന്റെ വീതി ഗണ്യമായി കുറയുന്നു.പ്രത്യക്ഷത്തിൽ, ഷോട്ട് പീനിംഗ് മൂലമുണ്ടായ പ്ലാസ്റ്റിക് രൂപഭേദം മൂലമാണ് തകരാർ അടച്ചത്.
ചൂട് ചുരുങ്ങൽ പ്രക്രിയയിൽ, തണുത്ത ചുരുങ്ങലിന്റെയും കുറഞ്ഞ താപനില അനീലിംഗിന്റെയും ഫലങ്ങൾ ഒരേ സമയം എഞ്ചിൻ വാൽവ് സ്പ്രിംഗിൽ പ്രവർത്തിക്കാം.ഒരു തണുത്ത ക്രമീകരണം, ഊഷ്മാവിൽ സാധ്യമായ ഏറ്റവും ഉയർന്ന തലത്തിലേക്ക് കംപ്രസ്സുചെയ്യുന്നതിലൂടെ സ്പ്രിംഗിന്റെ ടെൻഷൻ ലെവൽ പരമാവധി വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു.ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, എഞ്ചിൻ വാൽവ് സ്പ്രിംഗ് മെറ്റീരിയലിന്റെ വിളവ് ശക്തിക്ക് മുകളിലാണെങ്കിൽ, എഞ്ചിൻ വാൽവ് സ്പ്രിംഗ് പ്ലാസ്റ്റിക്കായി രൂപഭേദം വരുത്തുകയും വിളവ് ശക്തി വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.പ്ലാസ്റ്റിക് രൂപഭേദം വരുത്തിയ ശേഷം, വാൽവ് സ്പ്രിംഗ് വളയുന്നു, പക്ഷേ വർദ്ധിച്ച വിളവ് ശക്തി യഥാർത്ഥ പ്രവർത്തനത്തിൽ വാൽവ് സ്പ്രിംഗിന്റെ ഇലാസ്തികത നൽകുന്നു.കുറഞ്ഞ താപനില അനീലിംഗ് ഉയർന്ന താപനിലയിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന വാൽവ് സ്പ്രിംഗുകളുടെ താപവും രൂപഭേദം പ്രതിരോധവും മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു2.
എഫ്ഇ വിശകലനത്തിൽ ഷോട്ട് ബ്ലാസ്റ്റിംഗ് സമയത്ത് രൂപഭേദം വരുത്തിയ ഉപരിതല വൈകല്യങ്ങളും എക്സ്-റേ ഡിഫ്രാക്ഷൻ (എക്സ്ആർഡി) ഉപകരണങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച് അളക്കുന്ന ശേഷിക്കുന്ന സ്ട്രെസ് ഫീൽഡും താപം ചുരുങ്ങുമ്പോൾ ഉണ്ടാകുന്ന വൈകല്യങ്ങളുടെ മാറ്റം അനുമാനിക്കാൻ ഉപ-മോഡൽ 2 (ചിത്രം 8) ലേക്ക് പ്രയോഗിച്ചു.സ്പ്രിംഗ് ഇലാസ്റ്റിക് ശ്രേണിയിൽ പ്രവർത്തിക്കാൻ രൂപകൽപ്പന ചെയ്‌തിരിക്കുന്നു, കൂടാതെ അതിന്റെ സ്വതന്ത്ര ഉയരം 50.5 മില്ലീമീറ്ററിൽ നിന്ന് 21.8 മില്ലീമീറ്ററിലെ ഉറച്ച ഉയരത്തിലേക്ക് കംപ്രസ് ചെയ്‌തു, തുടർന്ന് ഒരു വിശകലന വ്യവസ്ഥയായി അതിന്റെ യഥാർത്ഥ ഉയരമായ 50.5 മില്ലീമീറ്ററിലേക്ക് മടങ്ങാൻ അനുവദിച്ചു.ചൂട് ചുരുങ്ങുമ്പോൾ, വൈകല്യത്തിന്റെ ജ്യാമിതി അപ്രധാനമായി മാറുന്നു.പ്രത്യക്ഷത്തിൽ, ഷോട്ട് ബ്ലാസ്റ്റിംഗ് വഴി സൃഷ്ടിക്കപ്പെട്ട 800 MPa-യും അതിനുമുകളിലും ശേഷിക്കുന്ന കംപ്രസ്സീവ് സ്ട്രെസ്, ഉപരിതല വൈകല്യങ്ങളുടെ രൂപഭേദം തടയുന്നു.ചൂട് ചുരുങ്ങലിന് ശേഷം (ചിത്രം 13), ഉപരിതല വൈകല്യങ്ങളുടെ ആഴം, വീതി, നീളം എന്നിവ യഥാക്രമം -0.13 മുതൽ 0.08 µm വരെയും -0.75 മുതൽ 0 µm വരെയും 0.01 മുതൽ 2.4 µm വരെയും വ്യത്യാസപ്പെടുന്നു.
അത്തിപ്പഴത്തിൽ.16 ഒരേ ആഴം (40 µm), വീതി (22 µm), നീളം (600 µm) എന്നിവയുടെ U- ആകൃതിയിലുള്ളതും V- ആകൃതിയിലുള്ളതുമായ വൈകല്യങ്ങളുടെ രൂപഭേദം താരതമ്യം ചെയ്യുന്നു.U- ആകൃതിയിലുള്ളതും V- ആകൃതിയിലുള്ളതുമായ വൈകല്യങ്ങളുടെ വീതിയിലെ മാറ്റം നീളത്തിലെ മാറ്റത്തേക്കാൾ വലുതാണ്, ഇത് കോൾഡ് റോളിംഗ്, ഷോട്ട് ബ്ലാസ്റ്റിംഗ് പ്രക്രിയയിൽ വീതി ദിശയിൽ അടയ്ക്കുന്നതിലൂടെ സംഭവിക്കുന്നു.U- ആകൃതിയിലുള്ള വൈകല്യങ്ങളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, V- ആകൃതിയിലുള്ള വൈകല്യങ്ങൾ താരതമ്യേന കൂടുതൽ ആഴത്തിലും കുത്തനെയുള്ള ചരിവുകളിലും രൂപം കൊള്ളുന്നു, V- ആകൃതിയിലുള്ള വൈകല്യങ്ങൾ പ്രയോഗിക്കുമ്പോൾ ഒരു യാഥാസ്ഥിതിക സമീപനം സ്വീകരിക്കാമെന്ന് നിർദ്ദേശിക്കുന്നു.
ഓരോ വാൽവ് സ്പ്രിംഗ് നിർമ്മാണ പ്രക്രിയയ്ക്കും OT ലൈനിലെ പ്രാരംഭ വൈകല്യത്തിന്റെ രൂപഭേദം ഈ വിഭാഗം ചർച്ച ചെയ്യുന്നു.പ്രാരംഭ OT വയർ തകരാർ വാൽവ് സ്പ്രിംഗിന്റെ ഉള്ളിൽ പ്രയോഗിക്കുന്നു, അവിടെ സ്പ്രിംഗിന്റെ പ്രവർത്തന സമയത്ത് ഉയർന്ന സമ്മർദ്ദം കാരണം പരാജയം പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു.OT വയറുകളുടെ തിരശ്ചീന വി-ആകൃതിയിലുള്ള ഉപരിതല വൈകല്യങ്ങൾ ആഴത്തിലും നീളത്തിലും ചെറുതായി വർദ്ധിക്കുകയും തണുത്ത വിൻഡിംഗ് സമയത്ത് വളയുന്നതിനാൽ വീതി കുത്തനെ കുറയുകയും ചെയ്തു.അവസാന ഹീറ്റ് സെറ്റിംഗ് സമയത്ത് ചെറിയതോ അല്ലെങ്കിൽ ശ്രദ്ധേയമായ വൈകല്യമോ ഇല്ലാതെ ഷോട്ട് പീനിംഗ് സമയത്ത് വീതി ദിശയിൽ അടയ്ക്കൽ സംഭവിക്കുന്നു.കോൾഡ് റോളിംഗ്, ഷോട്ട് പീനിംഗ് എന്നിവയുടെ പ്രക്രിയയിൽ, പ്ലാസ്റ്റിക് രൂപഭേദം മൂലം വീതി ദിശയിൽ വലിയ രൂപഭേദം സംഭവിക്കുന്നു.കോൾഡ് റോളിംഗ് പ്രക്രിയയിൽ വീതി അടഞ്ഞതിനാൽ വാൽവ് സ്പ്രിംഗിനുള്ളിലെ വി ആകൃതിയിലുള്ള വൈകല്യം ടി ആകൃതിയിലുള്ള വൈകല്യമായി രൂപാന്തരപ്പെടുന്നു.