1,شکل شکست قرقره MC و تحلیل دلیل　

　　ماده نایلون MC از نظر شیمیایی به پلی آمید تبدیل می شود و از پیوندهای کووالانسی و مولکولی تشکیل شده است، یعنی پیوندهای درون مولکولی با پیوندهای کووالانسی و بین مولکولی با پیوندهای مولکولی.این ساختار از مواد دارای مزایای مختلفی مانند وزن سبک، مقاومت در برابر سایش، مقاومت در برابر خوردگی، عایق بودن و غیره است. این یک پلاستیک مهندسی بسیار پرکاربرد است [1].　

　　قرقره نایلونی MC که روی درب سپر خط 2 مترو تیانجین اعمال می شود، پس از مدتی دارای دو شکل خرابی زیر خواهد بود: (1) سایش لبه بیرونی قرقره.(2) فاصله بین حلقه داخلی قرقره و یاتاقان.

دلایل شکست دو شکل فوق، تحلیل زیر انجام شده است.　

　　(1) بدنه درب درست نیست و موقعیت قرقره در حین کار نادرست خواهد بود که باعث سایش لبه بیرونی می شود و نیروی طرف داخلی قرقره و یاتاقان در جهات مختلف ظاهر می شود. استرس فضایی　

　　(2) مسیر مستقیم نیست یا سطح مسیر صاف نیست و باعث سایش در خارج می شود.　

　　(3) هنگامی که در باز و بسته می شود، درب کشویی حرکت می کند، چرخ کشویی برای مدت طولانی تحت بار چرخه ای قرار می گیرد و در نتیجه تغییر شکل خستگی ایجاد می شود، چرخ داخلی قرقره تغییر شکل می دهد و شکاف ایجاد می شود.　

　　(4) درب در حالت استراحت، قرقره وزن درب کشویی را تحمل می کند، مدت طولانی برای تحمل بار ثابت، و در نتیجه تغییر شکل خزش.　

　　(5) تفاوت سختی بین یاتاقان و قرقره وجود دارد و عمل اکستروژن طولانی مدت باعث ایجاد تغییر شکل و خرابی می شود [2].　

　　فرآیند محاسبه عمر قرقره 2 MC　

　　قرقره نایلون MC یک ساختار پلیمری از مواد مهندسی است، در عملیات کاری واقعی، توسط دما و همچنین نقش بار، ساختار مولکولی تغییر شکل غیرقابل برگشت، که در نهایت منجر به تخریب مواد می شود [3].　

　　(1) از نظر دما در نظر گرفته می شود: با تغییر دما در محیط، رابطه زیر بین خواص فیزیکی اجزای تجهیزات و زمان خرابی وجود دارد که به عنوان تابعی از　

　　F (P) = Kτ (1)　

　　که در آن P مقدار ویژگی فیزیکی و مکانیکی است.K ثابت سرعت واکنش است.τ زمان پیری است　

　　اگر ماده تعیین شود، مقدار P پارامترهای فیزیکی این ماده تعیین می شود و مقادیر تضمین شده کشش و خمش بالای 80٪ تنظیم می شود، آنگاه رابطه بین زمان بحرانی و ثابت K است.　

　　τ=F(P)/K (2)　

　　ثابت K و دمای T رابطه زیر را برآورده می کند.　

　　K=Ae(- E/RT) (3)　

　　که در آن E انرژی فعال سازی است.R ثابت گاز ایده آل است.A و e ثابت هستند.با در نظر گرفتن لگاریتم دو فرمول بالا به صورت ریاضی و پردازش تغییر شکل، به دست می آوریم　

　　lnτ = E/(2.303RT) C (4)　

　　در معادله به دست آمده در بالا، C یک ثابت است.با توجه به معادله فوق مشخص می شود که رابطه مثبت مشابهی بین زمان بحرانی و دما وجود دارد.در ادامه با تغییر شکل معادله فوق به دست می آوریم.　

　　lnτ=ab/T (5)　

　　با توجه به تئوری آنالیز عددی، ثابت های a و b در معادله فوق تعیین شده و عمر بحرانی در دمای سرویس قابل محاسبه است.　

　　خط 2 مترو تیانجین اساساً یک ایستگاه زیرزمینی است، به دلیل نقش سپر درب و کنترل حلقه، دمایی که قرقره در آن قرار دارد در طول سال نسبتاً پایدار است و با گرفتن مقدار متوسط ​​25 اندازه گیری می شود.°، پس از بررسی جدول، می توانیم a = -2.117، b = 2220 را بدست آوریم، t = 25 را بیاوریم.° در (5)، می توانیم دریافت کنیمτ = 25.4 سالضریب ایمنی 0.6 را بگیرید و ارزش ایمنی 20.3 سال را بدست آورید.　

　　(2) بار بر روی تجزیه و تحلیل عمر خستگی: طرح فوق برای در نظر گرفتن دمای محاسبه عمر قرقره، و در استفاده واقعی، قرقره نیز تابع نقش بار خواهد بود، اصل آن این است: ساختار مولکولی پلیمر تحت عمل بار متناوب باعث تکامل و تغییر شکل غیرقابل برگشت ساختار مولکولی شد، کارگران مکانیکی در نقش زنجیره مولکولی، چرخش و اعوجاج ایجاد کرد، شکل گیری الگوی نقره ای و نوار برشی الگوی نقره ای، نشان دهنده خستگی، با تجمع بزرگی بود. تعداد بارگذاری چرخه متناوب، الگوی نقره به تدریج گسترش یافت، شکاف ایجاد کرد و به شدت گسترده شد و در نهایت منجر به شکستگی خسارت مواد شد.　

　　در این محاسبه عمر، تجزیه و تحلیل عمر در شرایط محیط ایده آل انجام می شود، یعنی مسیر صاف و وضعیت بدنه درب نیز صاف است.　

　　ابتدا تأثیر فرکانس بار را بر طول عمر در نظر بگیرید: هر درب کشویی دارای چهار قرقره است، هر قرقره یک چهارم وزن درب را به اشتراک می گذارد، پس از بررسی اطلاعات که وزن درب کشویی 80 کیلوگرم است، گرانش درب را می توان به دست آورد: 80× 9.8 = 784 نیوتن.　

　　سپس گرانش را در هر قرقره به صورت: 784 به اشتراک بگذارید÷ 4 = 196 نیوتن.　

　　عرض درب کشویی 1 متر است، یعنی هر بار که درب به مدت 1 متر باز و بسته شود و سپس قطر قرقره را 0.057 متر اندازه گیری کنید، به عنوان محیط آن محاسبه می شود: 0.057× 3.14 = 0.179 متر.　

　　سپس درب کشویی یک بار باز می شود، تعداد دورهایی که قرقره باید برود را می توان بدست آورد: 1÷ 0.179 = 5.6 دور.　

　　بر اساس داده های ارائه شده توسط اداره مدیریت ترافیک، تعداد دویدن در یک طرف ماه 4032 است که می توان از تعداد دویدن در روز 4032 به دست آورد.÷ 30 = 134.　

　　هر روز صبح ایستگاه حدود 10 بار درب صفحه را آزمایش می کند، بنابراین تعداد کل حرکات درب کشویی در روز: 134 10 = 144 بار است.　

　　سوئیچ درب کشویی یک بار، قرقره به 11.2 چرخش، درب کشویی یک روز دارای 144 چرخه سوئیچ است، بنابراین تعداد کل دور قرقره در روز: 144× 5.6 = 806.4 دور.　

　　هر دور قرقره باید تحت یک چرخه نیرو قرار بگیریم تا بتوانیم فرکانس نیروی آن را بدست آوریم: 806.4÷ (24× 3600) = 0.0093 هرتز.　

　　پس از بررسی داده ها، 0.0093 هرتز این فرکانس مربوط به تعداد چرخه های نزدیک به بی نهایت است، نشان می دهد که فرکانس بار بسیار کم است، در اینجا نیازی به در نظر گرفتن نیست.　

　　(3) مجدداً تأثیر فشار بر عمر را در نظر بگیرید: پس از تجزیه و تحلیل، تماس بین قرقره و مسیر برای تماس سطح، تقریباً مساحت آن را تخمین زد: 0.001.1× 0.001.1 = 1.21× 10-6 متر مربع　

　　با توجه به متریک فشار: P = F / S = 196÷ 1.21× 10-6 = 161× 106 = 161 مگا پاسکال　

　　پس از بررسی جدول، تعداد چرخه های مربوط به 161MPa 0.24 است×106;با توجه به تعداد چرخه ماهانه 4032 بار، تعداد چرخه های یک سال را می توان به دست آورد: 4032×12=48384 بار　

　　سپس می توانیم این فشار مربوط به عمر قرقره را بدست آوریم: 0.24× 106÷ 48384 = 4.9 سال