ზუსტი წარმოებისა და შემოწმების სფეროში, მასალების თერმული დეფორმაციის მახასიათებლები აღჭურვილობის სიზუსტისა და საიმედოობის განმსაზღვრელი ძირითადი ფაქტორია. გრანიტმა და თუჯმა, როგორც ორმა ფართოდ გამოყენებულმა სამრეწველო ძირითადმა მასალამ, დიდი ყურადღება მიიპყრო მაღალი ტემპერატურის გარემოში მათი მუშაობის განსხვავებების გამო. ორივეს თერმული დეფორმაციის მახასიათებლების ვიზუალურად წარმოსადგენად, ჩვენ გამოვიყენეთ პროფესიონალური თერმული ვიზუალიზაციის აპარატი, რათა ჩაგვეტარებინა უწყვეტი 8-საათიანი სამუშაო ტესტები იმავე სპეციფიკაციის მქონე გრანიტისა და თუჯის პლატფორმებზე, რამაც გამოავლინა რეალური განსხვავებები მონაცემებისა და სურათების საშუალებით.
ექსპერიმენტული დიზაინი: მკაცრი სამუშაო პირობების სიმულირება და განსხვავებების ზუსტად დაფიქსირება
ამ ექსპერიმენტისთვის შეირჩა გრანიტისა და თუჯის პლატფორმები 1000 მმ×600 მმ×100 მმ ზომებით. სიმულირებულ სამრეწველო სახელოსნოს გარემოში (ტემპერატურა 25±1℃, ტენიანობა 50%±5%), პლატფორმის ზედაპირზე სითბოს წყაროების თანაბრად განაწილებით (აღჭურვილობის მუშაობის დროს სითბოს გენერაციის სიმულირებით), პლატფორმა უწყვეტად მუშაობდა 100 ვატი სიმძლავრით 8 საათის განმავლობაში. FLIR T1040 თერმული ვიზუალიზაცია (0.02℃ ტემპერატურის გარჩევადობით) და მაღალი სიზუსტის ლაზერული გადაადგილების სენსორი (±0.1μm სიზუსტით) გამოყენებული იქნა პლატფორმის ზედაპირის ტემპერატურის განაწილებისა და დეფორმაციის რეალურ დროში მონიტორინგისთვის, ხოლო მონაცემები იწერებოდა ყოველ 30 წუთში ერთხელ.
გაზომილი შედეგები: ტემპერატურის სხვაობის ვიზუალიზაცია და დეფორმაციის უფსკრულის რაოდენობრივი განსაზღვრა
თერმული ვიზუალიზატორის მონაცემები აჩვენებს, რომ თუჯის პლატფორმის ერთსაათიანი მუშაობის შემდეგ, ზედაპირის მაქსიმალურმა ტემპერატურამ 42℃-ს მიაღწია, რაც საწყის ტემპერატურაზე 17℃-ით მეტია. რვა საათის შემდეგ ტემპერატურა 58℃-მდე გაიზარდა და ტემპერატურის გრადიენტის მკაფიო განაწილება გამოჩნდა, კიდესა და ცენტრს შორის 8℃ ტემპერატურული სხვაობით. გრანიტის პლატფორმის გათბობის პროცესი უფრო ნაზია. ტემპერატურა მხოლოდ 1 საათის შემდეგ იმატებს 28℃-მდე და 8 საათის შემდეგ სტაბილიზდება 32℃-ზე. ზედაპირის ტემპერატურის სხვაობა კონტროლდება 2℃-ის ფარგლებში.
დეფორმაციის მონაცემების მიხედვით, 8 საათის განმავლობაში, თუჯის პლატფორმის ცენტრალურ არეში ვერტიკალურმა დეფორმაციამ 0.18 მმ-ს მიაღწია, ხოლო კიდესთან დეფორმაციის დეფორმაციამ - 0.07 მმ. ამის საპირისპიროდ, გრანიტის პლატფორმის მაქსიმალური დეფორმაცია მხოლოდ 0.02 მმ-ია, რაც თუჯის პლატფორმის დეფორმაციის 1/9-ზე ნაკლებია. ლაზერული გადაადგილების სენსორის რეალურ დროში მრუდიც ადასტურებს ამ შედეგს: თუჯის პლატფორმის დეფორმაციის მრუდი მკვეთრად მერყეობს, ხოლო გრანიტის პლატფორმის მრუდი თითქმის სტაბილურია, რაც უკიდურესად ძლიერ თერმულ სტაბილურობას აჩვენებს.
პრინციპის ანალიზი: მასალის თვისებები განსაზღვრავს თერმული დეფორმაციის განსხვავებებს
თუჯის მნიშვნელოვანი თერმული დეფორმაციის ძირითადი მიზეზი მისი შედარებით მაღალი თერმული გაფართოების კოეფიციენტია (დაახლოებით 10-12 ×10⁻⁶/℃) და გრაფიტის არათანაბარი განაწილება შიგნით, რაც იწვევს თბოგამტარობის არათანაბარ სიჩქარეებს და ადგილობრივი თერმული სტრესის კონცენტრაციის წარმოქმნას. ამასობაში, თუჯს შედარებით დაბალი სპეციფიკური სითბოტევადობა აქვს და მისი ტემპერატურა უფრო სწრაფად იზრდება იმავე რაოდენობის სითბოს შთანთქმისას. ამის საპირისპიროდ, გრანიტის თერმული გაფართოების კოეფიციენტი მხოლოდ (4-8) ×10⁻⁶/℃-ია. მისი კრისტალური სტრუქტურა მკვრივი და ერთგვაროვანია, დაბალი და თანაბრად განაწილებული თბოგამტარობის ეფექტურობით. მაღალი სპეციფიკური სითბოტევადობის მახასიათებელთან ერთად, მას მაინც შეუძლია შეინარჩუნოს განზომილებიანი სტაბილურობა მაღალი ტემპერატურის გარემოში.
გამოყენების განათლება: არჩევანი განსაზღვრავს სიზუსტეს, სტაბილურობა ქმნის ღირებულებას
ისეთ მოწყობილობებში, როგორიცაა ზუსტი ჩარხები და სამკოორდინატული საზომი მანქანები, თუჯის ფუძეების თერმული დეფორმაცია შეიძლება გამოიწვიოს დამუშავების ან შემოწმების შეცდომები, რაც გავლენას ახდენს კვალიფიციური პროდუქციის მოსავლიანობაზე. გრანიტის ფუძე, თავისი გამორჩეული თერმული სტაბილურობით, უზრუნველყოფს, რომ აღჭურვილობამ შეინარჩუნოს მაღალი სიზუსტე ხანგრძლივი ექსპლუატაციის დროს. მას შემდეგ, რაც გარკვეულმა საავტომობილო ნაწილების მწარმოებელმა საწარმომ თუჯის პლატფორმა გრანიტის პლატფორმით შეცვალა, ზუსტი ნაწილების განზომილებიანი შეცდომის მაჩვენებელი 3.2%-დან 0.8%-მდე შემცირდა, ხოლო წარმოების ეფექტურობა 15%-ით გაიზარდა.
თერმული ვიზუალიზაციის ინტუიციური პრეზენტაციისა და ზუსტი გაზომვის წყალობით, გრანიტსა და თუჯს შორის თერმული დეფორმაციის განსხვავება მაშინვე თვალსაჩინოა. თანამედროვე ინდუსტრიაში, რომელიც მაქსიმალური სიზუსტისკენ მიისწრაფვის, უფრო ძლიერი თერმული სტაბილურობის მქონე გრანიტის მასალების არჩევა უდავოდ გონივრული ნაბიჯია აღჭურვილობის მუშაობის გასაუმჯობესებლად და პროდუქტის ხარისხის უზრუნველსაყოფად.
გამოქვეყნების დრო: 2025 წლის 24 მაისი