עיצוב ואופטימיזציה מכנית של מבנה לוח הפלדה של מצמד מירוץ

עיצוב ואופטימיזציה מכנית של מבנה לוח הפלדה של מצמד מירוץ

מבנה אלסטי בצורת -גל: ליריעת הפלדה הטיפוסית בצורת גל- של מבנה זה יש גובה גל של 3-5 מ"מ ואורך גל של 8-12 מ"מ. הוא סופג השפעה משתנה באמצעות דפורמציה אלסטית. מחקרים מראים כי על כל עלייה של 1 מ"מ בגובה הגלים, קצב ספיגת האנרגיה של פגיעת המפרק עולה ב-15%, אך זמן התגובה מתארך ב-0.02 שניות. גיליון הפלדה החדש של מבנה צלעות -מפוצל -שפת- (איור 1) מייעל עוד יותר את עקומת הקשיחות: החלק המישורי נדחס תחילה כדי לספק חיבור ראשוני, ומבנה הצלעות של השפתיים מתערב כאשר הוא נדחס ל-60% מהמהלך, ומגדיל את הקשיחות הצירית ב-40% בעיצוב המתח הצירי ב-45%.
תוכנית שכבת על מרובה -חלקים: מרוצי סיבולת משתמשים לעתים קרובות ב-6-8 יריעות פלדה + לוחות חיכוך בשילוב מתחלף כדי להגדיל את שטח המגע ולשפר את קיבולת המומנט. לדוגמה, מצמד המתכת בגודל 7.25 אינץ' של Tilton Racing משתמש ב-6 יריעות פלדה מפולחות עם שטח חיכוך של 220 ס"מ, המסוגל להעביר למעלה מ-800N·m של מומנט, בעוד האינרציה הסיבובית מופחתת ב-18% בהשוואה לסוג האינטגרלי.
עיצוב קל משקל:-חייתוך משקל-בלייזר (קוטר 3-5 מ"מ, מרווח של 10-15 מ"מ) מפחית את משקל הפלדה ב-12-15% תוך שמירה על חוזק. יריעות פלדה מסגסוגת טיטניום עוברות אופטימיזציה באמצעות אופטימיזציה של טופולוגיה, שמירה על חומר באזורים מלחיצים מרכזיים וחלול אזורים לא לחוצים כדי להשיג הפחתת משקל של 30% תוך שמירה על אותה קשיחות.
III. טיפול פני השטח ובקרת חיכוך
טכנולוגיית ציפוי
ציפוי DLC (-כמו פחמן) DLC: באמצעות תהליך PVD, שכבת DLC בעובי של 1-3 מיקרומטר מונחת, מפחיתה את מקדם החיכוך מ-0.15 ל-0.08 ומאריכה את חיי הבלאי פי 5. עם זאת, שימו לב שציפוי DLC עובר טרנספורמציה של גרפיטיזציה מעל 400 מעלות, ולכן נדרשת מערכת פיזור חום יעילה.
ציפוי קרמי: טכנולוגיית הפטנט של POSCO Yimju משנת 2025 משתמשת באבקת קרמיקה מרוכבת Al₂O₃-TiO₂ באמצעות ריסוס פלזמה על משטח הפלדה ליצירת שכבה עמידה לבלאי בעובי 30-50 מיקרומטר. מקדם החיכוך בטמפרטורה-הגבוהה נשאר יציב ב-0.35-0.40, ומשתפר ב-20% בהשוואה לפלטות חיכוך חצי מתכת מסורתיות.
Surface Roughness Control: The surface roughness Ra of racing steel sheets needs to be strictly controlled within 0.8-1.6μm. Excessively rough (Ra>2.0 מיקרומטר) יגרום לבלאי חריג של חומר החיכוך, כגון כאשר נייר זכוכית מלוטש ל-Ra=4.0 מיקרומטר, חיי לוחית החיכוך מתקצרים ב-60%; חלק מדי (Ra<0.4μm) will reduce the initial connection friction force, and micro-texturing treatment (such as laser etching 0.2mm deep rhombic depressions) is required to optimize the contact state.