تحديد العمر التشغيلي للخيط: أسرع وأدق وأكثر دقة واقتصادية – حتى بالنسبة للحلول المخصصة

كانت المغازل والصواميل الملولبة جزءًا أساسيًا من الحياة العصرية منذ فجر التصنيع. وهناك حقيقة مذهلة: في الوقت الحاضر، من المستحيل عمليًا التنبؤ بمتانتها وتآكلها، وهو أمر بالغ الأهمية لتأمين استثماراتك. نقدم لك نظام اختبار الخيط الجديد TriboLife: يمكنه إعادة إنتاج التآكل بسرعة من خلال الاختبار التجريبي، مما يجعل منصات اختبار التحمل المكلفة زائدة عن الحاجة إلى حد كبير.

ينتج الاحتكاك حرارة. حتى غير المهندسين يمكنهم فهم هذه العبارة بسهولة. لكن الاحتكاك أكثر من ذلك بكثير. بتعبير أدق، الاحتكاك هو المقاومة التي تحدث عندما يتحرك جسمان متلامسان. يوفر الاحتكاك التماسك. يسمح لنا الاحتكاك بالتوقف على أرضية مبلطة رطبة بعد الاستحمام.

قوانين الاحتكاك القديمة من عام 1699 – والعديد من الأسئلة التي لم تتم الإجابة عليها

هناك العديد من الأمثلة على التأثير الإيجابي للاحتكاك. لكن الاحتكاك يسبب أيضًا الكثير من الذعر للمهندسين والتطبيقات التقنية، وهو ما يمكن رؤيته بسهولة في مثال المغازل الملولبة. إذا تم تركيب المغازل الملولبة في الماكينات والأنظمة، فإنها عادةً ما تتعرض لأحمال ثقيلة. وبالتالي فإن الموثوقية والمتانة القصوى لها أهمية خاصة، خاصةً في حالة معدات الرفع. المشكلة: حتى اليوم، لا يزال العلم يجد صعوبة في حساب قوى الاحتكاك بدقة. يمكن إرجاع قوانين الاحتكاك التي نستخدمها اليوم إلى غيوم أمونتونز في عام 1699.

في الخيوط والآلات: الاحتكاك يؤدي إلى الاهتزاز

تؤثر تأثيرات الاحتكاك الساكن والاحتكاك المنزلق تأثيرًا مباشرًا على اهتزازات الشُّغْلَة وبالتالي تجعل من الصعب التنبؤ بشكل موثوق بعمر خدمة الخيوط. ومع ذلك، يركز الباحثون الآن على هذا الموضوع مرة أخرى. إذا نظرنا إلى أسطح سطحي سطحين متلامسين على المستوى الذري، تُظهر القياسات أن الأسطح تتعرض لاهتزازات شديدة فوق سعة معينة. وتستمر هذه الاهتزازات على شكل اهتزازات في الخيط وتكون غير منظمة وفوضوية تماماً على المستوى الذري. بعبارة أخرى: يصعب حساب الاحتكاك ولا يزال من الصعب حسابه بالأرقام الدقيقة. من الناحية العملية، غالباً ما يتطلب الوصول إلى بيان موثوق به حول متانة الخيوط وعمرها التشغيلي اختبارات إجهاد مطولة على مدار عدة أسابيع. تستهلك محاكاة التقادم موارد وتكلف الكثير من المال وتضع ضغطاً على الإنتاجية.

يقول موريتز فون سودن، المدير الإداري لشركة Bornemann Gewindetetechnik: ”بالطبع، بصفتنا متخصصين في الخيوط، يتم سؤالنا باستمرار عن العمر التشغيلي لمنتجاتنا“. “ومن ثم يتعين على مهندسينا شرح مدى تعقيد الاحتكاك المادي. بالنسبة للخيوط شبه المنحرفة على وجه الخصوص، لا تكاد توجد أي طرق حسابية موثوقة. ومع ذلك، وبالتعاون مع شركة SincoTec Test & Engineering GmbH، تمكنا من تطوير إجراء اختبار يسمح لنا بتحديد عمر خدمة نظام المغزل/المسمار بدقة شديدة وبسرعة أكبر.”

مبتكر، وسريع، ودقيق: نظام اختبار الخيوط ترايبولايف

يُستخدم التلف الناتج عن الإجهاد بشكل عام لحساب العمر التشغيلي للمكونات في الهندسة الميكانيكية (كسر المواد، على سبيل المثال). ومع ذلك، بالنسبة للخيوط، يعتبر ”الفشل الكلي“ عاملاً أقل أهمية من حساب التآكل. في حالة الخيوط شبه المنحرفة على وجه الخصوص، فإن التصميم ليس مرادفاً لحساب عمر الخدمة.

مع تقنية TriboLife، يمكن إعادة إنتاج عمليات التقادم بشكل تجريبي أسرع من أي وقت مضى. فهو يجعل الاختبارات طويلة الأجل على منصات اختبار مصممة خصيصاً زائدة عن الحاجة إلى حد كبير. يمكن تطبيق أحمال مسبقة تصل إلى عدة أطنان. يمكن إدخال مجموعة كبيرة ومتنوعة من مواد التشحيم المختلفة. يتم ضمان التفاعل بين الصامولة والخيط بفضل الزاوية القابلة للتعديل بحرية. بالإضافة إلى ذلك، يمكن تعريض الخيوط لمجموعة كبيرة من درجات الحرارة أثناء الاختبار. تصل ترددات اختبار TriboLife إلى 25 هرتز، مما يعني أن التآكل الذي يحدث على مدى 10 سنوات يمكن إعادة إنتاجه خلال أسبوع واحد. بالنسبة للعديد من المصممين، خاصة أولئك الذين يعملون على تطويرات جديدة، فإن هذا النوع من بيانات التآكل الموثوقة مهم للغاية، خاصة عندما يتعلق الأمر بمقارنة المواد وطرق الإنتاج في عدة سلاسل اختبار مع بعضها البعض.

حساب العمر التشغيلي التجريبي للمكونات الملولبة المعقدة

“لا يزال التنبؤ الدقيق بالعمر التشغيلي للخيوط يمثل تحديًا، حتى مع وجود تريبولايف. ولكن نطاق تطبيقه واسع النطاق. إن نظام الاختبار السريع مفيد حقًا، خاصةً لتصميم الخيوط شبه المنحرفة بشكل صحيح”، كما يوضح الدبلوم المهندس ستيفن كراوس، رئيس قسم التطوير في SincoTec Test & Engineering GmbH. “يتيح لشريكنا المتعاون Bornemann مساعدة العملاء المتطلبين على مستوى جديد تمامًا. تذكر: حتى الآن، كانت اختبارات التحمل المكثفة مكلفة للغاية بالنسبة لمعظم التطبيقات. يتيح لنا نظام TriboLife القيام بالمزيد – سنكون قادرين على تقديم بيانات دقيقة حول التآكل وعمر الخدمة في المستقبل، حتى بالنسبة للخيوط الخاصة.”

نبذة عن بورنيمان

تقوم شركة Bornemann Gewindetechnik (www.bornemann-gewindetechnik.de) بتصنيع الخيوط من جميع الأشكال والأحجام الخاصة. نحن ننتج حلولاً مخصصة لتكنولوجيا الرفع وتطبيقات أعمال الصلب الهيدروليكية، ومعدات المنصات وصمامات البوابات للسدود، على سبيل المثال لا الحصر. وإلى جانب العمل الصعب عالي الدقة على الخيوط اللولبية الداعمة ومسامير التغذية والخيوط متعددة البداية، فإننا نركز أيضًا على إنتاج مغازل خيوط لولبية كبيرة جاهزة للتركيب ومجموعات صواميل. يمكن استخدام أي نوع من المواد القابلة للتشغيل الآلي كمادة البدء. يتراوح قطر الأحجام القياسية للمغازل الملولبة من 10 إلى 300 مم ويصل طولها إلى 10 أمتار. يمكن إنتاج أطوال أطول تصل إلى 100 متر في تصميمات متعددة الأجزاء. تنتج عملية التصنيع المحسّنة من Bornemann أسطح خيوط ملولبة تحقق جودة مكافئة للخيوط الأرضية.