Барилгын талбайд хэрэглэхэд хүнд даацын дугуйг бат бөх болгож байгаа юу?

Экстремал нөхцөлд зориулсан хөгжилдөө материалын найрлага болон каучук

Элэгдэлтэй нөхцөлд зориулсан өндөр ашигтай каучукийн найрлага

Барилгын талбай болон үйлдвэрийн тоног төхөөрөмжинд бид үзэж буй хүнд даацын залуу нь нитрил (NBR) ба стирол-бутадиен (SBR) шиг тусгай синтетик каучук холимогт тулгуурладаг. Эдгээр материалын хувьд энгийн каучукаас ойролцоогоор 45% сайн бөгөөд зүсэлт, уралтанд тэсвэртэй бөгөөд мөн -40 хэмийн хөлдөөгөөс эхлээд 120 хэмийн халуун хүртэлх температурын хэлбэлзэлд ч гэсэн уян хатан чанар хадгалж байдаг. Эдгээр залууны ашиглалтын хугацааг уртасгадаг нь юу вэ? Полимерийн бүтцийг тосны нэвчилт, шингэний урсгал, нарны хорт ягаан туяаны эсрэг тэсвэртэй байхаар өөрчилсөн байдаг. Тиймээс л ажлын талбайд нисдэг чулуу, борооноос сайн тэсвэрлэдэг. Үйлдвэрлэгчид сүүлийн үед фуллеренээр баяжуулсан цахиурын дүүргэгчийг холимогт нэмж эхэлсэн. Энэ шинэ орц нь залууг урт хугацаагаар ашиглах үед нь хөргөж өгч, хуучин нүүрсний хар туугаар хийсэн найрлагатай харьцуулахад ойролцоогоор 18%-иар буултны эсэргүүцлийг бууруулдаг. Энэ нь солих болон түлшний зардлаа хэмнэхийг хүсч буй компанийн хувьд ашигтай юм.

Бүтцийн хүчийг нэмэгдүүлэх зэс болон синтетик ширэг

Олон давхар бэхжүүлэх архитектур нь барилгын дугуйн дотоод гол цөмийг бий болгодог. Гулзах хэсгийн доорх зэсэн бүрдэл нь дараах давуу талуудыг олгодог:

• Кабелийн тутамд 18 кН-аас илүү радиал таталтын бат бөх чанар
• мөргөлдөөний эсрэг 360° хажуугийн хамгаалалт
• 8 тонн болон түүнээс дээш ачаа доор хэмжээний тогтвортой байдал

Хэрэв зэсэн зүүхэн дээр арамид ширхэг нэмбэл тэр нь чулууны нэвтрэлтийг дунджаар 60 хувь бууруулж, дугуйг хэвээр нь хүчтэй замд зориулж хангалттай уян хатан байлгана. Энэ хослол нь дугуйг хүнд даацыг хүлээн авах чадвартай болгоход тусалдаг бөгөөд энэ нь хүмүүсийн ихэнхдээ төсөөлж байгаа хэмжээнээс хамаагүй их байдаг - 15 G-хүчийг тэсэн зүтгэх чадвартай байна. Үйлдвэрлэгчид мөн хэд хэдэн бусад материалыг давхарлан ашигладаг: агаарыг зориулалтын газар нь байлгахын тулд дотор нь гало-бутил резин, ачааг илүү сайн тэгш бүхийлэхийн тулд дугуйн биед радиал чиглэлд полиэстер хэсгүүд, цохидлын эсэргүүцэлд тэсвэртэй зэсэн зүүхэн дээр хальсны давхарга, мөн дугуй хязгаар хүртэл нугаламгай үед тогтвортой байдалд тусалдаг өндөр модультай оройн дүүргэгч материал багтдаг. Хамгийн багадаа 75 хувь олон нөлөөллийг дааж чаддаг гэдгийг тогтсон олон давхаргатай дугуйнуудыг үл хамаарах шалгалтын дүнгээс олж мэдсэн.

Давтамжтай ажиллагааны үеийн дулааны эсэргүүцэл ба дулааны удирдлага

Урт хугацааны шилжилтийн үеэр үргэлжлэн үрэлт үүсэх нь дотоод температурыг 150°C-аас дээш хүртэл нэмэгдүүлдэг. Өндөр түвшний дулааны удирдлагын систем нь олон технологийг нэгтгэн интеграцчилдэг:

Онцлог	Функц	Бат бөх чанарын нөлөө
Тусгайлан боловсруулсан EPDM нэгдлүүд	Дулааны исэлдэхээс сэргийлдэг	Каучуурын кристаллжихийг урьдчилан сэргийлдэг
Микро нүхтэй салхивчийн бороодууд	Хашигнаас гарах халуун агаарыг зайлуулдаг	Цөмийн температурыг 60°C-аар бууруулдаг
Нүүрстөрөгчийн нэмэлтүүд	Бүрээснээс дулааныг хол хүртэл зөөдөг	50%-иар удаан трещиний тархалт

Шинэ үеийн дугуйн бүрээс нь хурданд ажиллах үед дулаан шингээж, бат бөх чанарыг нь аюулгүй хязгаарт байлгах тусгай фазын өөрчлөлтийн материалыг агуулсан байдаг. Агааржуулалтын загвар бүхий хажуугийн ханууд нь традицион загваруудаас илүү агаарын урсгалаар дамжуулдаг бөгөөд энэ нь урт хугацааны ажиллагааны үеийн температурыг ойролцоогоор 35 Фаренгейтээр бууруулдаг. Өнгөрсөн жил Тред Резин Институтын хэвлэсэн судалгаагаар эдгээр загварын сайжруулалтууд нь зам дээр 24 цаг эрд тасралтгүй ажилласан чанартай резиний гадаад үзэсгэлэнг хадгалж, ингэснээр дэгээ унах, хулхлагдах гэмтлийг багасгадаг. Энэ технологийг ашиглан барьсан дугуйнуудыг чулуу бутлах уурхайн орчинд туршсан үед хүнд материалыг халуун хучилт дээрээр нь зөөх үед 8 цагийн ажлын сменд дараа дулааны гэмтэл гарах шинж тэмдэг илрэхээс 30%-иар урт хугацаагаар тэсвэрлэдэг байв.

Экстремал нөхцөлд зориулсан хөгжилдөө материалын найрлага болон каучук

Барилгын талбай дээр ашигладаг хүнд даацын дугуйнууд элэгдэл, химийн нөлөөнд тэсвэртэй байх ёстой тул үйлдвэрлэгчид тусгай вулканизацийн аргаар бэлтгэсэн болон синтезийн каучукаар хийсэн холимог резин ашигладаг. Эдгээр дугуйн эд ангиуд нь төрөл бүрийн машины гидравлик шингэндэд удаан хугацаагаар нөлөөлдөг ч гэсэн элэгдэлд тэсвэртэй байна. Туршилтын үр дүнгээс харахад эдгээр дугуйнууд энгийн дугуйнуудтай харьцуулахад 5000 цагийн дараа зөвхөн 40% трещин үүсгэсэн байна. Дугуйн гадаргуугийн доод хэсэгт байрлах цахилгаан бүрээс нь багаж, арматур зэрэг унаж буй объектуудын нөлөөллөөс хамгаалах бөгөөд квадрат инч тутамд 6 фунтын хүчийг дааж чадна. Эдгээр материалын нэгдэл нь дугуйг хүчтэй хадгалахад тусалж, температурын хэлбэлзэл хүрэхгүй байхад ч, өдөрт +85 градус Целсий (185 градус Фаренгейт) хүрч болох ба шөнжин -40 градус Целсий (-40 градус Фаренгейт) хүрч болох нөхцөлд ашиглах боломжтой.

Хүнд тоннажийн тоног төхөөрөмжид зориулсан бат бөх бүтэц, даацын дизайн

Өндөр даацын багтаамж, хажуугийн ханын бат бөхжүүлэх технологи

Барилгын тоног төхөөрөмжинд ашигладаг хүнд даацын гинжин дугуйнуудыг стандарт шаардлагыг давсан жин эсэргүүцэхийн тулд маш нарийн инженерийн бүтээлээр хийсэн байдаг. Эдгээр дугуйнууд нь гинжиндээ хүчтэй болгохын тулд цэвэр зэс оосроор бөгөөд олон үе шатны хиймэл утасны давхаргаар бүрхэгдсэн байдаг. Энэ нь дугуй газар хүрэх цэгт жинг тэнцүү хуваарилдаг. Тэдгээрийн зузаан хажуу хананы олон давхарга нь тэдгээрийг хажуу тийш чиглэсэн хүчнээс бат бөх байлгаж чаддаг. Машиныг хамгийн их ачаагаар нь нарийн газар дундуур зөөхөд энэхүү бат бөх бүтэц нь дугуйг дотогшоо буухаас сэргийлж, илүү их хугацаанд ажиллах боломжийг олгодог. Гинжин дугуйн чулуулаг нь хугацааны явцад хатуу чанарыг нь хадгалахын тулд онцгой боловсруулалт хийгдсэн байдаг тул дугуй ба түүн дээр гулсаж буй гадаргуу хоёрын хооронд даралт тогтмол байна. Энэ тогтвортой байдал нь барилгын талбайнуудад тоног төхөөрөмжүүдэд амар зуур байхгүй тул эдгээр дугуйнууд өдөр бүр ижил чанарыг хадгалан ажиллах шаардлагатай байдаг.

Хүнд нөхцөлд ашиглахад зориулсан дугуйн мөргөлдөөнийг эсэргүүцэх чадвар болон чичирхийллийг шингээх чадвар

Эдгээр дугуйн доторх бүтцийг барилгын талбайн хордлогоос урьдчилан сэргийлэхийн тулд онцгойлон бүтээсэн бөгөөд чулуу эсвэл хонхор зэрэг зүйлстэй таарч өнгөрөх үед энерги шингээдэг. Дугуйг зөв хэмжээнд нугалж чадах эластич хэсгүүд нь онцгой хавтгай давхаргуудын бүрдэлтэй байдаг. Дугуйн гол хэсгийн доор тусгай уян хатан материалын хэд хэдэн давхарга байдаг. Эдгээр давхаргууд нь тогтвортой байдалд шаардлагатай байдлаар дарагдлыг тэсэн зогсох ч мөн зүсэлтэнд тэсвэртэй байхаар хангалттай зөөлөн байдаг. Бүх систем нь дугуйн бүтцийг гэнэтийн даралтанд хамгаалан ажилладаг бөгөөд энэ нь барилгын талбайд ихэвчлэн тохиолддог. Мөн дугуйн гадаргуу юу ч байсан түүн дээр тогтох хүчийг хадгалж байдаг. Дугуйн ханын хэлбэр нь чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Тодорхой зориулалтаар дугуйн ханыг зүйлсийг тойрон гарахад хөнгөн шилжин, дараа нь дээрээс нь унаж эргэж хэвийн байдалдаа орох ч боломжтой, доторх бүтцийн хэсгүүд нь салж гарахгүйн тулд онцгойлон загварчилсан байдаг.

Барилгын талбайн аюулд зүсэлт, цохилтод тэсвэртэй

Хамгаалалтын ханын давхаргууд болон хайчлахад тэсвэртэй нэгдлүүд

Онцгой зориулалтын машин эдлэлийн хүрээ нь одоо ихэнхдээ хэд хэдэн давхар арматуртай, хурц чулуу, барилгын хог хаягд бүхий талбайд ашиглахад тэсвэртэй байхын тулд сайжруулсан гулсрын холимогтой байдаг. Энэ төрлийн хүрээнд ашигладаг материалын чанар нь ISO 13997:1999-ийн 5-р түвшингийн шаардлагыг хангаж байгаа юм. Мөн тусгай зүсэлтэнд тэсвэртэй SRUS (Shear-Resistant Ultra-Strong) гэх мэт тогтоосон эдлэл нэмж оруулсан. ScienceDirect-ийн 2023 онд хийсэн судалгаагаар ийм материалыг ашигласан хүрээнд хуучин загваруудтай харьцулахад цохигдлын тоо 63%-иар буурч байна. Энд дурдах зүйлсийн дунд хэд хэдэн чухал сайжруулалт багтдаг...

• Ган туузтай арматур : Гулсрын доор нь ган кабель хэсгүүдийн 3-5 давхар
• Полиамид бэхжүүлсэн хажуу хананууд : Арматурын болон хурц чулуунуудын хажуу хананд орох гэмтлийг 85% нь саатуулдаг
• Өөрөө сэлгэгч нэгдлүүд : 6 мм-ээс бага диаметртэй цохигдлыг автоматаар дүүргэдэг

Эрсдэл өндөртэй ажлын бүсэд хийсэн бодит талбайн үзүүлэлт

2023 онд 12,000-аас илүү барилгын дугуйн судалгаа нь EN 388:2016 цацах эсэргүүцлийн 4-р түвшинд харгалзах загваруудыг өндөр хэмжээний бохирдсон орчинд 72%-иар цөөн солилт шаарддаг байсныг илрүүлсэн. Үндсэн ажиллах иж бүрдэл:

Аюултай төрөл	Ерөнхий дугуйн гэмтэл	Хамгаалалттай дугуйн гэмтэл
Хурц чулууны цацалт	19%	5%
Төмөр хогийн огтлолт	27%	8%
Дулааны деструкци	33%	11%

Эдгээр үр дүнгээс харахад давхаргастан хамгаалах систем нь тасралтгүй хурц хог хаягдлын нөлөөнд оршиж байгаа хүчилт урт, бутлуурын төвүүдийн ойролцоо эсвэл бүтцийн бүрэн байдалд тогтвортой байдлыг хадгалж байгааг илтгэнэ.

Хүнд даацын дугуйн ажиллагааны чиг хандлага болон инновацийн стандартууд

Барилгын машин техникийн дугуйн аюулгүй байдал, бат бөх чанарын стандартад нийцэх

Хүнд даацтай машинуудын зориулалтын хөдөлгөөнт машины гинжин гулзайлтын тавцан нь ISO 4250-3 стандартын шаардлагыг хангах ёстой бөгөөд FMVSS 119 шаардлагын дагуу аюулгүй ачааллыг тэсвэрлэх чадвартай байх ёстой. 2023 онд NHTSA болон EPA байгууллагууд шинэ барилгын тээврийн хэрэгсэлд гулзайлтын эсэргүүцлийг 15%-иар бууруулах, гэвч гинжин гулзайлтыг хэвээр нь хадгалах шаардлагыг тавьсан. Энэ нь гинжин гулзайлтын компаниуд материал, загварыг нь дахин бодож үзэхэд хүргэсэн. Шалгах арга хэмжээнүүд ч мөн хатжээ. Тухайлбал, хажуу хананы даралт нэг квадрат инчид дор хаяж 3,500 фунт тэсвэрлэх, төмөр замын хэсэг нь 200 цагийн турш хүнд нөхцөлд тогтвортой байх ёстой.

Уурхай, ухлагын хүнд даацтай гинжин гулзайлтын шинэ технологиуд

Цөмийн зураасны загварыг сайжруулахын тулд оновчтой алгоритмыг ашиглан зөөлөн газар зэргийн байдалд тохируулан ажилладаг цахилгаан оюун ухааныг ашиглаж эхэлсэн. Эдгээр системүүд нь шинээр бүүлээр тоноглогдсон сенсороос мэдээлэл уншина. Хүнд нөхцөлд ажилладаг уурхайн ажилчдад зарим компаниуд онцгой засвар үйлчилгээний нэгжтэй бүүлээр санал болгож эхэлсэн. Эдгээр бүүлээр нь цахиурын уурхайнуудад дараалан 8000 цагийн туршид туршлагатай байна. Түүнчлэн ухаалаг даралт хянах технологи нь бүүлээр дэх даралт буурах үед цочирох хэмээн мэдэгдэж, аюултай халалтыг урьдчилан сэргийлнэ. Байгаль орчин хамгаалах хувьд ч амжилт гарч байна. Зарим бүүлээр одоо 40% боловсруулсан каучук агуулж байгаа бөгөөд чулуу боловсруулах үйлдвэрт шинэ материалын ажиллагаатай адилхан байна. Бодит нөхцөлд туршсан үр дүнгээс үзвэл бүх сайжруулалтууд нь хамгийн хүнд даалгаварын нөхцөлд бүүлээр солих хэмжээг 22% -иар бууруулдаг байна.

Түгээмэл асуулт

Хүнд даацын барилгын дугуйг үнэн зэвүүн байлгах ямар материалыг хэрэглэдэг вэ?

Хүнд даацын барилгын дугуйнуудыг нитрил (NBR) болон стирол-бутадиен (SBR) шиг тусгай синтетик каучук хольцууд ашиглан хийдэг бөгөөд эдгээр нь уламжлалт каучукаас илүү зүсэлт, урж хагарахаас хамгаалдаг. Мөн эдгээр дугуйд фуллеренээр дэмжигдсэн цахиурын дүүргэгч, гангаар хийсэн бүрэлдэхүүн, арамид даавуу, тусгай EPDM хольцуудыг оруулж, хатуу нөхцөл байдалд ашиглах үед үнэн зэвүүн чанар, ажиллагааг сайжруулдаг.

Гангаар хийсэн бүрэлдэхүүн ба синтетик даавуу дугуйн хатуу чанарыг яаж бэхжүүлдэг вэ?

Гангаар хийсэн бүрэлдэхүүн нь радиал таталтын хүч, хажуугийн хамгаалалтыг нь хангаж өгдөг бол арамид шиг синтетик даавуунууд зүсэлтийн эсэргүүцэл үзүүлдэг. Энэ хослол нь дугуйг хүнд даацыг тэсвэрлэх, чулуу, бохирдлын хор хөнөөлөөс хамгаалах боломжийг олгодог бөгөөд үнэн зэвүүн чанар, хатуу чанарыг хангаж өгдөг.

Хүнд даацын дугуйд дулааны удирдлага яагаад чухал вэ?

Хэт халалтаас сэргийн зогсоохын тулд дулааны удирдлагыг сайжруулах нь резин элэгдэж, дугуй гэмтэхээс сэргийлнэ. Жишээлбэл, амьсгалуулах нимгэн боргоцой ба нүүрстөрөгчийн нэмэлтүүд нь дулааныг тархаж, цөмийн температурыг бууруулах, трещинуудын тархалтыг удаашруулахад тусална.

Дэвшилтэт материалын дундуур цохилтын эсэргүүцэл яаж сайжрах вэ?

Гангаар бүрхсэн хамгаалалтын давхаргууд, полиамидээр бататгасан хажуу ханууд, шууд тасарч засах нэгдлүүд нь цохилт, зүсэлтээс хамгаалахын тулд хамтран ажилладаг бөгөөд их хэмжээний бохирдлын орчинд дугуйн гэмтлийн түвшнийг эрс бууруулна.

Хүнд даацын дугуйн салбарын стандартууд ямар байдаг вэ?

Хүнд даацын дугуйнууд ISO 4250-3 (байгуулалтын машины хувьд) болон аюулгүй жин багтаах чадавхитай FMVSS 119 стандартуудад нийцэх ёстой. Сүүлийн үеийн дүрэм журмууд нь цохилтын эсэргүүцлийг алдагдуулахгүйгээр хамтдаа бултийн эсэргүүцлийг багасгахыг зорьж байна.