Ճշգրիտ արտադրության և ստուգման ոլորտում նյութերի ջերմային դեֆորմացիայի կատարողականը սարքավորումների ճշգրտությունն ու հուսալիությունը որոշող հիմնական գործոն է: Գրանիտը և թուջը, որպես երկու լայնորեն օգտագործվող արդյունաբերական հիմնական նյութեր, մեծ ուշադրություն են գրավել բարձր ջերմաստիճանային միջավայրերում իրենց կատարողականի տարբերությունների պատճառով: Երկուսի ջերմային դեֆորմացիայի բնութագրերը տեսողականորեն ներկայացնելու համար մենք օգտագործել ենք պրոֆեսիոնալ ջերմային պատկերիչ՝ նույն բնութագրերով գրանիտի և թուջե հարթակների վրա 8-ժամյա անընդհատ աշխատանքային փորձարկումներ անցկացնելու համար՝ բացահայտելով իրական տարբերությունները տվյալների և պատկերների միջոցով:
Փորձարարական նախագծում. մոդելավորեք դժվար աշխատանքային պայմանները և ճշգրիտ գրանցեք տարբերությունները
Այս փորձի համար ընտրվել են գրանիտե և թուջե հարթակներ՝ 1000 մմ × 600 մմ × 100 մմ չափսերով։ Արդյունաբերական արհեստանոցի մոդելավորված միջավայրում (ջերմաստիճանը՝ 25±1℃, խոնավությունը՝ 50% ± 5%), հարթակի մակերեսին հավասարաչափ բաշխելով ջերմային աղբյուրները (սարքավորումների աշխատանքի ընթացքում ջերմության առաջացման մոդելավորմամբ), հարթակը 8 ժամ շարունակ աշխատել է 100 Վտ հզորությամբ։ FLIR T1040 ջերմային պատկերիչը (0.02℃ ջերմաստիճանի լուծաչափով) և բարձր ճշգրտության լազերային տեղաշարժի սենսորը (±0.1μm ճշգրտությամբ) օգտագործվել են հարթակի մակերեսի ջերմաստիճանի բաշխումը և դեֆորմացիան իրական ժամանակում վերահսկելու համար, և տվյալները գրանցվել են յուրաքանչյուր 30 րոպեն մեկ։
Չափված արդյունքներ. պատկերացրեք ջերմաստիճանի տարբերությունը և քանակականացրեք դեֆորմացիայի բացը
Ջերմային պատկերիչի տվյալները ցույց են տալիս, որ թուջե հարթակի մեկ ժամ աշխատելուց հետո մակերեսի առավելագույն ջերմաստիճանը հասել է 42°C-ի, որը 17°C-ով բարձր է սկզբնական ջերմաստիճանից։ Ութ ժամ անց ջերմաստիճանը բարձրացել է մինչև 58°C, և ի հայտ է եկել ջերմաստիճանի գրադիենտի հստակ բաշխում՝ եզրի և կենտրոնի միջև 8°C ջերմաստիճանի տարբերությամբ։ Գրանիտե հարթակի տաքացման գործընթացն ավելի մեղմ է։ Ջերմաստիճանը բարձրանում է մինչև 28°C միայն 1 ժամ անց և կայունանում 32°C-ի վրա 8 ժամ անց։ Մակերեսի ջերմաստիճանի տարբերությունը կարգավորվում է 2°C-ի սահմաններում։
Դեֆորմացիայի տվյալների համաձայն՝ 8 ժամվա ընթացքում թուջե հարթակի կենտրոնական հատվածում ուղղահայաց դեֆորմացիան հասել է 0.18 մմ-ի, իսկ եզրին ծռման դեֆորմացիան՝ 0.07 մմ: Ի տարբերություն դրա, գրանիտե հարթակի առավելագույն դեֆորմացիան ընդամենը 0.02 մմ է, որը թուջե հարթակի դեֆորմացիայի 1/9-ից պակաս է: Լազերային տեղաշարժի սենսորի իրական ժամանակի կորը նույնպես հաստատում է այս արդյունքը. թուջե հարթակի դեֆորմացիայի կորը կտրուկ տատանվում է, մինչդեռ գրանիտե հարթակի կորը գրեթե կայուն է, ցուցադրելով չափազանց ուժեղ ջերմային կայունություն:
Սկզբունքային վերլուծություն. Նյութերի հատկությունները որոշում են ջերմային դեֆորմացիայի տարբերությունները
Թուջի զգալի ջերմային դեֆորմացիայի հիմնական պատճառը ջերմային ընդարձակման համեմատաբար բարձր գործակիցն է (մոտավորապես 10-12 ×10⁻⁶/℃) և գրաֆիտի անհավասար բաշխումը ներսում, ինչը հանգեցնում է ջերմահաղորդման անհամապատասխան արագությունների և տեղային ջերմային լարվածության կոնցենտրացիայի առաջացմանը: Միևնույն ժամանակ, թուջն ունի համեմատաբար ցածր տեսակարար ջերմունակություն, և նույն քանակությամբ ջերմություն կլանելիս նրա ջերմաստիճանն ավելի արագ է բարձրանում: Ի տարբերություն դրա, գրանիտի ջերմային ընդարձակման գործակիցը կազմում է ընդամենը (4-8) ×10⁻⁶/℃: Դրա բյուրեղային կառուցվածքը խիտ և միատարր է՝ ցածր և հավասարաչափ բաշխված ջերմահաղորդման արդյունավետությամբ: Բարձր տեսակարար ջերմունակության բնութագրի հետ մեկտեղ, այն կարող է պահպանել չափային կայունությունը բարձր ջերմաստիճանային միջավայրերում:
Կիրառական լուսավորություն. Ընտրությունը որոշում է ճշգրտությունը, կայունությունը՝ արժեք
Այնպիսի սարքավորումներում, ինչպիսիք են ճշգրիտ հաստոցները և եռակորդինատ չափիչ մեքենաները, թուջե հիմքերի ջերմային դեֆորմացիան կարող է հանգեցնել մշակման կամ ստուգման սխալների, ինչը կազդի որակյալ արտադրանքի ստացման վրա: Գրանիտե հիմքը, իր բացառիկ ջերմային կայունությամբ, կարող է ապահովել, որ սարքավորումները պահպանեն բարձր ճշգրտություն երկարատև շահագործման ընթացքում: Այն բանից հետո, երբ որոշակի ավտոմոբիլային մասեր արտադրող ձեռնարկություն թուջե հարթակը փոխարինեց գրանիտե հարթակով, ճշգրիտ մասերի չափային սխալի մակարդակը նվազեց 3.2%-ից մինչև 0.8%, իսկ արտադրության արդյունավետությունը աճեց 15%-ով:
Ջերմային պատկերիչի ինտուիտիվ ներկայացման և ճշգրիտ չափման շնորհիվ գրանիտի և թուջի միջև ջերմային դեֆորմացիայի տարբերությունը անմիջապես ակնհայտ է։ Ժամանակակից արդյունաբերության մեջ, որը ձգտում է առավելագույն ճշգրտության, ավելի ուժեղ ջերմային կայունությամբ գրանիտե նյութերի ընտրությունը, անկասկած, իմաստուն քայլ է սարքավորումների աշխատանքը բարելավելու և արտադրանքի որակն ապահովելու համար։
Հրապարակման ժամանակը. Մայիսի 24-2025