هنگام طراحی نوار راهنمای سخت ، تعادل دوام و وزن یک مسئله مهم است که نیاز به تجارت جامع در انتخاب مواد ، بهینه سازی ساختاری ، فرآیند تولید و آزمایش عملکرد دارد. موارد زیر استراتژی ها و روش های خاصی هستند:
معمولاً به دلیل مقاومت در برابر سایش عالی و مقاومت در برابر خمش ، اما چگالی بالا در راهنماهای سخت استفاده می شود. قدرت را می توان با بهینه سازی ترکیب (مانند اضافه کردن وانادیوم ، کروم و غیره) بهبود بخشید و برای کاهش وزن می توان میزان مواد را کاهش داد.
در سناریوها با بارهای کوچک ، از آلیاژهای آلومینیومی با استحکام بالا (مانند 7075 آلیاژ آلومینیوم) استفاده می شود. چگالی آنها پایین تر از فولاد است ، اما استحکام آنها مشابه است که برای طراحی سبک وزن مناسب است. مواد کامپوزیت فیبر کربن جدید از استحکام و استحکام بسیار بالایی برخوردار هستند ، در حالی که وزن را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد ، اما هزینه آن زیاد است ، که برای کاربردهای سطح بالا مناسب است.
سختی و مقاومت در برابر سایش را از طریق عملیات حرارتی (مانند خاموش کردن و خلق و خوی) بهبود بخشید و به دلیل عدم استحکام مواد کافی ، نیاز به ضخیم شدن اضافی را کاهش دهید. فرآیندهای تقویت سطح (مانند کارآزمایی ، نیترایدر یا پوشش سرامیکی) می توانند ضمن حفظ چقرمگی بستر ، عمر سرویس را افزایش داده و به دلیل استفاده از مواد کم کیفیت ، مقاومت در برابر سایش سطح را تا حد زیادی بهبود بخشند.
مقطع راه آهن راهنما می تواند یک ساختار توخالی (مانند مستطیل ، دایره ای یا لانه زنبوری) را برای کاهش مصرف غیر ضروری در ضمن حفظ استحکام ساختاری اتخاذ کند ، در نتیجه وزن را کاهش می دهد.
به خصوص برای ریل های راهنمای طولانی ، طراحی توخالی می تواند ضمن حفظ سفتی و ثبات ، توده کلی را به میزان قابل توجهی کاهش دهد.
دنده های تقویت کننده را به قسمتهای کلیدی تحمل استرس (مانند نقاط ثابت و مناطق تماس کشویی) اضافه کنید تا استحکام بیشتری داشته باشید و از ضخیم شدن کلی جلوگیری کنید.
این طرح می تواند ضمن کاهش وزن کل ، تغییر شکل راه آهن را کاهش دهد.
برای مناطق استرس غیر بحرانی ، از تجزیه و تحلیل عناصر محدود (FEA) برای شناسایی قطعات با استرس کمتر و از بین بردن مواد اضافی استفاده کنید.
از طرح های توخالی یا متخلخل برای کاهش وزن ضمن حفظ دوام لازم استفاده کنید.
از فناوری ماشینکاری CNC برای تولید ریل های راهنمای با دقت بالا ، کاهش تجمع تحمل و بهینه سازی ضخامت و ساختار راه آهن راهنما بدون افزایش ضخامت مواد برای جبران خطاها استفاده کنید.
ماشینکاری دقیق همچنین عملکرد صاف قطعات کشویی را تضمین می کند و خطر خرابی زودرس به دلیل سایش را کاهش می دهد و در نتیجه به طور غیرمستقیم دوام را بهبود می بخشد.
یک روش ترکیبی از جوشکاری و پرچ برای ترکیب مواد سبک وزن (مانند آلومینیوم یا مواد کامپوزیت) با فولاد با استحکام بالا برای دستیابی به تعادل بین وزن و استحکام استفاده می شود.
این فناوری برای طرح های راه آهن راهنمای کامپوزیت مناسب است که به خصوصیات مکمل مواد مختلف نیاز دارند.
تست های بار پویا انجام می شود تا اطمینان حاصل شود که راه آهن راهنما به طور زودرس در زیر بارهای زیاد و حرکات مکرر آسیب نمی بیند و عمر خستگی راه آهن راهنما برای ارزیابی اینکه آیا مواد و طراحی نیازهای دوام را برآورده می کنند ، آزمایش می شود.
تأثیر درمان سطح از طریق تست اصطکاک و سایش تأیید می شود تا اطمینان حاصل شود که دوام هنوز همانطور که در طراحی دیواره های نازک انتظار می رود انتظار می رود.
مواد و ساختارها را برای سناریوهای مختلف تنظیم کنید (مانند درجه حرارت بالا ، درجه حرارت پایین ، رطوبت یا محیط خورنده). طراحی سبک ممکن است مناطق ضعیف را در معرض دید خود قرار دهد ، بنابراین آزمایش های شبیه سازی زندگی باید در محیط های خاص انجام شود.
برخی از ریل های راهنما مورد استفاده در صنعت حمل و نقل هوایی از ساختارهای کامپوزیت آلیاژ تیتانیوم و فیبر کربن استفاده می کنند تا ضمن حفظ استحکام بالا و مقاومت در برابر خستگی ، بیش از 30 ٪ وزن را کاهش دهند.
راه آهن راهنمای ربات صنعتی با بهینه سازی طراحی ترکیبی از ساختار توخالی و مواد فولادی با استحکام بالا ، بهترین تعادل بین قدرت و وزن را پیدا می کند ، و به طور قابل توجهی بهره وری حرکت را بهبود می بخشد.
از طریق نرم افزار طراحی با کمک AI ، ساختار راه آهن راهنما برای کاهش بیشتر استفاده غیر ضروری از مواد بهینه شده است. مواد سبک وزن قابل بازیافت برای رفع نیازهای حفاظت از محیط زیست ضمن کاهش وزن تهیه شده اند. ریل های راهنمای تقسیم شده می توانند بار وزن حمل و نقل و نصب را از طریق اتصالات با دقت بالا کاهش دهند و ضمن اطمینان از دوام در محل
از طریق پیشرفت های مواد ، بهینه سازی ساختاری و پیشرفت فناوری تولید ، ریل های راهنمای سخت می توانند بهترین تعادل بین سبک و دوام را پیدا کنند ، در نتیجه عملکرد ، کارآیی و رقابت بازار آنها را بهبود می بخشند. $ $ $
