310 స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ కాయిల్ ట్యూబ్ కెమికల్ కాంపోనెంట్, ఆయిల్-హార్డెన్డ్ స్టీల్ వైర్‌లోని ఉపరితల లోపాల ప్రభావం ఆటోమోటివ్ ఇంజిన్‌లలోని వాల్వ్ స్ప్రింగ్స్ యొక్క అలసట జీవితంపై

Nature.comని సందర్శించినందుకు ధన్యవాదాలు.మీరు పరిమిత CSS మద్దతుతో బ్రౌజర్ సంస్కరణను ఉపయోగిస్తున్నారు.ఉత్తమ అనుభవం కోసం, మీరు నవీకరించబడిన బ్రౌజర్‌ను ఉపయోగించాల్సిందిగా మేము సిఫార్సు చేస్తున్నాము (లేదా Internet Explorerలో అనుకూలత మోడ్‌ని నిలిపివేయండి).అదనంగా, కొనసాగుతున్న మద్దతును నిర్ధారించడానికి, మేము స్టైల్స్ మరియు జావాస్క్రిప్ట్ లేకుండా సైట్‌ని చూపుతాము.
స్లైడర్‌లు ఒక్కో స్లయిడ్‌కు మూడు కథనాలను చూపుతున్నాయి.స్లయిడ్‌ల ద్వారా తరలించడానికి వెనుక మరియు తదుపరి బటన్‌లను ఉపయోగించండి లేదా ప్రతి స్లయిడ్ ద్వారా తరలించడానికి చివర ఉన్న స్లయిడ్ కంట్రోలర్ బటన్‌లను ఉపయోగించండి.

స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ 310 కాయిల్డ్ ట్యూబ్‌లు /కాయిల్డ్ గొట్టాలురసాయన కూర్పుమరియు కూర్పు

కింది పట్టిక గ్రేడ్ 310S స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ యొక్క రసాయన కూర్పును చూపుతుంది.

10*1mm 9.25*1.24 mm 310 స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ కేశనాళిక కాయిల్డ్ ట్యూబ్ సరఫరాదారులు

భౌతిక లక్షణాలు

గ్రేడ్ 310S స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ యొక్క భౌతిక లక్షణాలు క్రింది పట్టికలో ప్రదర్శించబడతాయి.

యాంత్రిక లక్షణాలు

కింది పట్టిక గ్రేడ్ 310S స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ యొక్క యాంత్రిక లక్షణాలను వివరిస్తుంది.

థర్మల్ లక్షణాలు

గ్రేడ్ 310S స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ యొక్క ఉష్ణ లక్షణాలు క్రింది పట్టికలో ఇవ్వబడ్డాయి.

ఇతర హోదాలు

గ్రేడ్ 310S స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్‌కు సమానమైన ఇతర హోదాలు క్రింది పట్టికలో ఇవ్వబడ్డాయి.

ఈ అధ్యయనం యొక్క ఉద్దేశ్యం 2300 MPa గ్రేడ్ (OT వైర్) యొక్క ఆయిల్-హార్డెన్డ్ వైర్‌కు 2.5 మిమీ వ్యాసం కలిగిన క్లిష్టమైన లోపంతో మైక్రోడెఫెక్ట్‌లను వర్తింపజేసేటప్పుడు ఆటోమొబైల్ ఇంజిన్ యొక్క వాల్వ్ స్ప్రింగ్ యొక్క అలసట జీవితాన్ని అంచనా వేయడం.మొదట, వాల్వ్ స్ప్రింగ్ తయారీ సమయంలో OT వైర్ యొక్క ఉపరితల లోపాల యొక్క వైకల్యం సబ్‌సిమ్యులేషన్ పద్ధతులను ఉపయోగించి పరిమిత మూలకం విశ్లేషణ ద్వారా పొందబడింది మరియు పూర్తయిన వసంతకాలం యొక్క అవశేష ఒత్తిడిని కొలుస్తారు మరియు వసంత ఒత్తిడి విశ్లేషణ నమూనాకు వర్తించబడుతుంది.రెండవది, వాల్వ్ స్ప్రింగ్ యొక్క బలాన్ని విశ్లేషించండి, అవశేష ఒత్తిడిని తనిఖీ చేయండి మరియు ఉపరితల లోపాలతో దరఖాస్తు ఒత్తిడి స్థాయిని సరిపోల్చండి.మూడవది, వైర్ OT యొక్క భ్రమణ సమయంలో ఫ్లెక్చరల్ ఫెటీగ్ టెస్ట్ నుండి పొందిన SN వక్రతలకు వసంత బలం విశ్లేషణ నుండి పొందిన ఉపరితల లోపాలపై ఒత్తిడిని వర్తింపజేయడం ద్వారా వసంతకాలం యొక్క అలసట జీవితంపై మైక్రోడెఫెక్ట్‌ల ప్రభావం అంచనా వేయబడింది.40 µm యొక్క లోపం లోతు అనేది అలసట జీవితాన్ని రాజీ పడకుండా ఉపరితల లోపాలను నిర్వహించడానికి ప్రస్తుత ప్రమాణం.
వాహనాల ఇంధన సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరచడానికి ఆటోమోటివ్ పరిశ్రమలో తేలికపాటి ఆటోమోటివ్ భాగాలకు బలమైన డిమాండ్ ఉంది.అందువలన, ఆధునిక అధిక బలం ఉక్కు (AHSS) వాడకం ఇటీవలి సంవత్సరాలలో పెరుగుతోంది.ఆటోమోటివ్ ఇంజన్ వాల్వ్ స్ప్రింగ్‌లు ప్రధానంగా వేడి-నిరోధకత, దుస్తులు-నిరోధకత మరియు కుంగిపోని చమురు-గట్టిపడే స్టీల్ వైర్లు (OT వైర్లు) కలిగి ఉంటాయి.
వాటి అధిక తన్యత బలం (1900–2100 MPa) కారణంగా, ప్రస్తుతం ఉపయోగించిన OT వైర్లు ఇంజిన్ వాల్వ్ స్ప్రింగ్‌ల పరిమాణం మరియు ద్రవ్యరాశిని తగ్గించడం, చుట్టుపక్కల భాగాలతో ఘర్షణను తగ్గించడం ద్వారా ఇంధన సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరచడం సాధ్యపడుతుంది.ఈ ప్రయోజనాల కారణంగా, అధిక-వోల్టేజ్ వైర్ రాడ్ వాడకం వేగంగా పెరుగుతోంది మరియు 2300MPa క్లాస్ యొక్క అల్ట్రా-హై-స్ట్రెంత్ వైర్ రాడ్ ఒకదాని తర్వాత ఒకటిగా కనిపిస్తుంది.ఆటోమోటివ్ ఇంజిన్‌లలోని వాల్వ్ స్ప్రింగ్‌లకు సుదీర్ఘ సేవా జీవితం అవసరం ఎందుకంటే అవి అధిక చక్రీయ లోడ్‌ల క్రింద పనిచేస్తాయి.ఈ అవసరాన్ని తీర్చడానికి, తయారీదారులు సాధారణంగా వాల్వ్ స్ప్రింగ్‌లను డిజైన్ చేసేటప్పుడు 5.5×107 సైకిల్స్ కంటే ఎక్కువ అలసట జీవితాన్ని పరిగణిస్తారు మరియు అలసట జీవితాన్ని మెరుగుపరచడానికి షాట్ పీనింగ్ మరియు హీట్ ష్రింక్ ప్రక్రియల ద్వారా వాల్వ్ స్ప్రింగ్ ఉపరితలంపై అవశేష ఒత్తిడిని వర్తింపజేస్తారు.
సాధారణ ఆపరేటింగ్ పరిస్థితుల్లో వాహనాల్లో హెలికల్ స్ప్రింగ్స్ యొక్క అలసట జీవితంపై చాలా కొన్ని అధ్యయనాలు ఉన్నాయి.గ్జాల్ మరియు ఇతరులు.స్టాటిక్ లోడ్ కింద చిన్న హెలిక్స్ కోణాలతో ఎలిప్టికల్ హెలికల్ స్ప్రింగ్‌ల విశ్లేషణాత్మక, ప్రయోగాత్మక మరియు పరిమిత మూలకం (FE) విశ్లేషణలు ప్రదర్శించబడ్డాయి.ఈ అధ్యయనం గరిష్ట కోత ఒత్తిడికి వర్సెస్ కారక నిష్పత్తి మరియు దృఢత్వం సూచికకు స్పష్టమైన మరియు సరళమైన వ్యక్తీకరణను అందిస్తుంది మరియు ఆచరణాత్మక డిజైన్‌లలో కీలకమైన పరామితి అయిన గరిష్ట కోత ఒత్తిడికి సంబంధించిన విశ్లేషణాత్మక అంతర్దృష్టిని అందిస్తుంది3.పాస్టోర్సిక్ మరియు ఇతరులు.ఆపరేషన్లో వైఫల్యం తర్వాత ఒక ప్రైవేట్ కారు నుండి తొలగించబడిన హెలికల్ స్ప్రింగ్ యొక్క విధ్వంసం మరియు అలసట యొక్క విశ్లేషణ ఫలితాలు వివరించబడ్డాయి.ప్రయోగాత్మక పద్ధతులను ఉపయోగించి, విరిగిన వసంతాన్ని పరిశీలించారు మరియు ఫలితాలు ఇది తుప్పు అలసట వైఫల్యానికి ఉదాహరణ అని సూచిస్తున్నాయి.రంధ్రం, మొదలైనవి. ఆటోమోటివ్ హెలికల్ స్ప్రింగ్‌ల అలసట జీవితాన్ని అంచనా వేయడానికి అనేక లీనియర్ రిగ్రెషన్ స్ప్రింగ్ లైఫ్ మోడల్‌లు అభివృద్ధి చేయబడ్డాయి.పుత్రా మరియు ఇతరులు.రహదారి ఉపరితలం యొక్క అసమానత కారణంగా, కారు యొక్క హెలికల్ స్ప్రింగ్ యొక్క సేవ జీవితం నిర్ణయించబడుతుంది.అయినప్పటికీ, తయారీ ప్రక్రియలో సంభవించే ఉపరితల లోపాలు ఆటోమోటివ్ కాయిల్ స్ప్రింగ్‌ల జీవితాన్ని ఎలా ప్రభావితం చేస్తాయనే దానిపై తక్కువ పరిశోధన జరిగింది.
తయారీ ప్రక్రియలో సంభవించే ఉపరితల లోపాలు వాల్వ్ స్ప్రింగ్‌లలో స్థానిక ఒత్తిడి ఏకాగ్రతకు దారితీయవచ్చు, ఇది వారి అలసట జీవితాన్ని గణనీయంగా తగ్గిస్తుంది.ఉపయోగించిన ముడి పదార్థాల ఉపరితల లోపాలు, సాధనాల్లో లోపాలు, కోల్డ్ రోలింగ్ సమయంలో కఠినమైన నిర్వహణ వంటి వివిధ కారణాల వల్ల వాల్వ్ స్ప్రింగ్‌ల ఉపరితల లోపాలు ఏర్పడతాయి.ముడి పదార్థం యొక్క ఉపరితల లోపాలు హాట్ రోలింగ్ మరియు మల్టీ-పాస్ డ్రాయింగ్ కారణంగా నిటారుగా V- ఆకారంలో ఉంటాయి, అయితే ఏర్పడే సాధనం మరియు అజాగ్రత్త నిర్వహణ వలన ఏర్పడే లోపాలు U- ఆకారంలో సున్నితమైన వాలులతో ఉంటాయి.V-ఆకారపు లోపాలు U-ఆకారపు లోపాల కంటే అధిక ఒత్తిడి సాంద్రతలను కలిగిస్తాయి, కాబట్టి కఠినమైన లోపం నిర్వహణ ప్రమాణాలు సాధారణంగా ప్రారంభ పదార్థానికి వర్తించబడతాయి.
OT వైర్‌ల కోసం ప్రస్తుత ఉపరితల లోపం నిర్వహణ ప్రమాణాలు ASTM A877/A877M-10, DIN EN 10270-2, JIS G 3561 మరియు KS D 3580. DIN EN 10270-2 వైర్-5 వ్యాసాలపై ఉపరితల లోపం యొక్క లోతును 0 నిర్దేశిస్తుంది. 10 మిమీ వైర్ వ్యాసంలో 0.5-1% కంటే తక్కువగా ఉంటుంది.అదనంగా, JIS G 3561 మరియు KS D 3580 0.5-8 mm వ్యాసం కలిగిన వైర్ రాడ్‌లో ఉపరితల లోపాల లోతు వైర్ వ్యాసంలో 0.5% కంటే తక్కువగా ఉండాలి.ASTM A877/A877M-10లో, తయారీదారు మరియు కొనుగోలుదారు తప్పనిసరిగా ఉపరితల లోపాల యొక్క అనుమతించదగిన లోతుపై అంగీకరించాలి.వైర్ ఉపరితలంపై లోపం యొక్క లోతును కొలవడానికి, వైర్ సాధారణంగా హైడ్రోక్లోరిక్ యాసిడ్‌తో చెక్కబడి ఉంటుంది, ఆపై లోపం యొక్క లోతు మైక్రోమీటర్‌ని ఉపయోగించి కొలుస్తారు.అయితే, ఈ పద్ధతి కొన్ని ప్రాంతాలలో లోపాలను మాత్రమే కొలవగలదు మరియు తుది ఉత్పత్తి యొక్క మొత్తం ఉపరితలంపై కాదు.అందువల్ల, తయారీదారులు నిరంతరంగా ఉత్పత్తి చేయబడిన వైర్‌లో ఉపరితల లోపాలను కొలవడానికి వైర్ డ్రాయింగ్ ప్రక్రియలో ఎడ్డీ కరెంట్ పరీక్షను ఉపయోగిస్తారు;ఈ పరీక్షలు ఉపరితల లోపాల లోతును 40 µm వరకు కొలవగలవు.అభివృద్ధిలో ఉన్న 2300MPa గ్రేడ్ స్టీల్ వైర్ ప్రస్తుతం ఉన్న 1900-2200MPa గ్రేడ్ స్టీల్ వైర్ కంటే ఎక్కువ తన్యత బలం మరియు తక్కువ పొడుగును కలిగి ఉంది, కాబట్టి వాల్వ్ స్ప్రింగ్ ఫెటీగ్ లైఫ్ ఉపరితల లోపాలకు చాలా సున్నితంగా పరిగణించబడుతుంది.అందువల్ల, స్టీల్ వైర్ గ్రేడ్ 1900-2200 MPa నుండి స్టీల్ వైర్ గ్రేడ్ 2300 MPa వరకు ఉపరితల లోపాల లోతును నియంత్రించడానికి ఇప్పటికే ఉన్న ప్రమాణాలను వర్తించే భద్రతను తనిఖీ చేయడం అవసరం.
2300 MPa గ్రేడ్ OT వైర్ (వ్యాసం: 2.5 మిమీ)కి ఎడ్డీ కరెంట్ టెస్టింగ్ (అంటే 40 µm) ద్వారా కొలవగల కనిష్ట లోపం లోతు వర్తించినప్పుడు ఆటోమోటివ్ ఇంజిన్ వాల్వ్ స్ప్రింగ్ యొక్క అలసట జీవితాన్ని అంచనా వేయడం ఈ అధ్యయనం యొక్క ఉద్దేశ్యం: క్లిష్టమైన లోపం లోతుఈ అధ్యయనం యొక్క సహకారం మరియు పద్దతి క్రింది విధంగా ఉన్నాయి.
OT వైర్‌లో ప్రారంభ లోపంగా, V- ఆకారపు లోపం ఉపయోగించబడింది, ఇది వైర్ అక్షానికి సంబంధించి విలోమ దిశలో అలసట జీవితాన్ని తీవ్రంగా ప్రభావితం చేస్తుంది.దాని లోతు (h), వెడల్పు (w) మరియు పొడవు (l) యొక్క ప్రభావాన్ని చూడటానికి ఉపరితల లోపం యొక్క కొలతలు (α) మరియు పొడవు (β) నిష్పత్తిని పరిగణించండి.వసంతకాలం లోపల ఉపరితల లోపాలు ఏర్పడతాయి, ఇక్కడ వైఫల్యం మొదట సంభవిస్తుంది.
కోల్డ్ వైండింగ్ సమయంలో OT వైర్‌లో ప్రారంభ లోపాల వైకల్యాన్ని అంచనా వేయడానికి, ఉప-అనుకరణ విధానం ఉపయోగించబడింది, ఇది విశ్లేషణ సమయం మరియు ఉపరితల లోపాల పరిమాణాన్ని పరిగణనలోకి తీసుకుంటుంది, ఎందుకంటే లోపాలు OT వైర్‌తో పోలిస్తే చాలా తక్కువగా ఉంటాయి.ప్రపంచ నమూనా.
రెండు-దశల షాట్ పీనింగ్ తర్వాత వసంతకాలంలో అవశేష సంపీడన ఒత్తిళ్లు పరిమిత మూలకం పద్ధతి ద్వారా లెక్కించబడ్డాయి, విశ్లేషణాత్మక నమూనాను నిర్ధారించడానికి షాట్ పీనింగ్ తర్వాత కొలతలతో ఫలితాలు పోల్చబడ్డాయి.అదనంగా, అన్ని ఉత్పాదక ప్రక్రియల నుండి వాల్వ్ స్ప్రింగ్‌లలోని అవశేష ఒత్తిళ్లు కొలుస్తారు మరియు వసంత బలం విశ్లేషణకు వర్తించబడతాయి.
ఉపరితల లోపాలలో ఒత్తిళ్లు వసంతకాలం యొక్క బలాన్ని విశ్లేషించడం ద్వారా అంచనా వేయబడతాయి, కోల్డ్ రోలింగ్ సమయంలో లోపం యొక్క వైకల్యం మరియు పూర్తయిన వసంతకాలంలో అవశేష సంపీడన ఒత్తిడిని పరిగణనలోకి తీసుకుంటుంది.
భ్రమణ బెండింగ్ ఫెటీగ్ టెస్ట్ వాల్వ్ స్ప్రింగ్ వలె అదే పదార్థంతో తయారు చేయబడిన OT వైర్‌ను ఉపయోగించి నిర్వహించబడింది.కల్పిత వాల్వ్ స్ప్రింగ్‌ల యొక్క అవశేష ఒత్తిడి మరియు ఉపరితల కరుకుదనం లక్షణాలను OT లైన్‌లకు పరస్పరం అనుసంధానం చేయడానికి, రెండు-దశల షాట్ పీనింగ్ మరియు టోర్షన్‌ను ప్రీ-ట్రీట్‌మెంట్ ప్రక్రియలుగా వర్తింపజేసిన తర్వాత బెండింగ్ ఫెటీగ్ పరీక్షలను తిప్పడం ద్వారా SN వక్రతలు పొందబడ్డాయి.
వాల్వ్ స్ప్రింగ్ ఫెటీగ్ లైఫ్‌ని అంచనా వేయడానికి స్ప్రింగ్ స్ట్రెంత్ విశ్లేషణ ఫలితాలు గుడ్‌మాన్ సమీకరణం మరియు SN కర్వ్‌కు వర్తింపజేయబడతాయి మరియు అలసట జీవితంపై ఉపరితల లోపం లోతు ప్రభావం కూడా అంచనా వేయబడుతుంది.
ఈ అధ్యయనంలో, ఆటోమోటివ్ ఇంజిన్ వాల్వ్ స్ప్రింగ్ యొక్క అలసట జీవితాన్ని అంచనా వేయడానికి 2.5 mm వ్యాసం కలిగిన 2300 MPa OT గ్రేడ్ వైర్ ఉపయోగించబడింది.మొదట, దాని డక్టైల్ ఫ్రాక్చర్ మోడల్‌ను పొందేందుకు వైర్ యొక్క తన్యత పరీక్ష నిర్వహించబడింది.
కోల్డ్ వైండింగ్ ప్రక్రియ మరియు స్ప్రింగ్ బలం యొక్క పరిమిత మూలకం విశ్లేషణకు ముందు తన్యత పరీక్షల నుండి OT వైర్ యొక్క యాంత్రిక లక్షణాలు పొందబడ్డాయి.అంజీర్‌లో చూపిన విధంగా 0.001 s-1 స్ట్రెయిన్ రేటుతో తన్యత పరీక్షల ఫలితాలను ఉపయోగించి పదార్థం యొక్క ఒత్తిడి-ఒత్తిడి వక్రత నిర్ణయించబడింది.1. SWONB-V వైర్ ఉపయోగించబడుతుంది మరియు దాని దిగుబడి బలం, తన్యత బలం, సాగే మాడ్యులస్ మరియు పాయిసన్ నిష్పత్తి వరుసగా 2001.2MPa, 2316MPa, 206GPa మరియు 0.3.ఫ్లో స్ట్రెయిన్‌పై ఒత్తిడి ఆధారపడటం క్రింది విధంగా పొందబడుతుంది:
అన్నం.2 డక్టైల్ ఫ్రాక్చర్ ప్రక్రియను వివరిస్తుంది.వైకల్యం సమయంలో పదార్థం ఎలాస్టోప్లాస్టిక్ వైకల్యానికి లోనవుతుంది మరియు పదార్థంలోని ఒత్తిడి దాని తన్యత బలానికి చేరుకున్నప్పుడు పదార్థం ఇరుకైనది.తదనంతరం, పదార్థంలోని శూన్యాల సృష్టి, పెరుగుదల మరియు అనుబంధం పదార్థం యొక్క నాశనానికి దారి తీస్తుంది.
డక్టైల్ ఫ్రాక్చర్ మోడల్ ఒత్తిడి-మార్పు చేసిన క్రిటికల్ డిఫార్మేషన్ మోడల్‌ను ఉపయోగిస్తుంది, ఇది ఒత్తిడి ప్రభావాన్ని పరిగణనలోకి తీసుకుంటుంది మరియు పోస్ట్-నెక్కింగ్ ఫ్రాక్చర్ డ్యామేజ్ అక్యుములేషన్ పద్ధతిని ఉపయోగిస్తుంది.ఇక్కడ, నష్టం దీక్ష అనేది స్ట్రెయిన్, స్ట్రెస్ ట్రయాక్సియాలిటీ మరియు స్ట్రెయిన్ రేట్ యొక్క విధిగా వ్యక్తీకరించబడింది.ఒత్తిడి ట్రయాక్సియాలిటీ అనేది ప్రభావవంతమైన ఒత్తిడి ద్వారా మెడ ఏర్పడే వరకు పదార్థం యొక్క వైకల్యం వలన ఏర్పడే హైడ్రోస్టాటిక్ ఒత్తిడిని విభజించడం ద్వారా పొందిన సగటు విలువగా నిర్వచించబడింది.డ్యామేజ్ అక్యుములేషన్ పద్ధతిలో, డ్యామేజ్ విలువ 1కి చేరుకున్నప్పుడు విధ్వంసం సంభవిస్తుంది మరియు 1 నష్టం విలువను చేరుకోవడానికి అవసరమైన శక్తిని విధ్వంసం శక్తి (Gf)గా నిర్వచించవచ్చు.ఫ్రాక్చర్ ఎనర్జీ అనేది మెటీరియల్ యొక్క నిజమైన ఒత్తిడి-స్థానభ్రంశం వక్రరేఖ యొక్క ప్రాంతానికి నెక్కింగ్ నుండి ఫ్రాక్చర్ సమయం వరకు అనుగుణంగా ఉంటుంది.
సాంప్రదాయిక స్టీల్స్ విషయంలో, ఒత్తిడి మోడ్‌పై ఆధారపడి, డక్టైల్ ఫ్రాక్చర్, షీర్ ఫ్రాక్చర్ లేదా మిక్స్డ్ మోడ్ ఫ్రాక్చర్ డక్టిలిటీ మరియు షీర్ ఫ్రాక్చర్ కారణంగా సంభవిస్తుంది, ఇది మూర్తి 3లో చూపబడింది. ఫ్రాక్చర్ స్ట్రెయిన్ మరియు స్ట్రెస్ ట్రైయాక్సియాలిటీ వేర్వేరు విలువలను చూపించాయి. పగులు నమూనా.
1/3 (జోన్ I) కంటే ఎక్కువ ఒత్తిడి ట్రయాక్సియాలిటీకి అనుగుణమైన ప్రాంతంలో ప్లాస్టిక్ వైఫల్యం సంభవిస్తుంది మరియు ఫ్రాక్చర్ స్ట్రెయిన్ మరియు స్ట్రెస్ ట్రైయాక్సియాలిటీని ఉపరితల లోపాలు మరియు గీతలు ఉన్న నమూనాలపై తన్యత పరీక్షల నుండి తీసివేయవచ్చు.0 ~ 1/3 (జోన్ II) యొక్క స్ట్రెస్ ట్రైయాక్సియాలిటీకి సంబంధించిన ప్రాంతంలో, డక్టైల్ ఫ్రాక్చర్ మరియు షీర్ ఫెయిల్యూర్ కలయిక ఏర్పడుతుంది (అంటే టోర్షన్ టెస్ట్ ద్వారా. -1/3 నుండి 0 వరకు ఒత్తిడి ట్రైయాక్సియాలిటీకి సంబంధించిన ప్రాంతంలో (III), కుదింపు వలన ఏర్పడే కోత వైఫల్యం మరియు ఫ్రాక్చర్ స్ట్రెయిన్ మరియు స్ట్రెస్ ట్రైయాక్సియాలిటీని అప్‌సెట్ టెస్ట్ ద్వారా పొందవచ్చు.
ఇంజిన్ వాల్వ్ స్ప్రింగ్‌ల తయారీలో ఉపయోగించే OT వైర్‌ల కోసం, తయారీ ప్రక్రియ మరియు అప్లికేషన్ పరిస్థితులలో వివిధ లోడింగ్ పరిస్థితుల వల్ల కలిగే పగుళ్లను పరిగణనలోకి తీసుకోవడం అవసరం.అందువల్ల, వైఫల్యం స్ట్రెయిన్ ప్రమాణాన్ని వర్తింపజేయడానికి తన్యత మరియు టోర్షన్ పరీక్షలు జరిగాయి, ప్రతి ఒత్తిడి మోడ్‌పై ఒత్తిడి ట్రయాక్సియాలిటీ ప్రభావం పరిగణించబడుతుంది మరియు ఒత్తిడి ట్రయాక్సియాలిటీలో మార్పును లెక్కించడానికి పెద్ద జాతుల వద్ద ఎలాస్టోప్లాస్టిక్ పరిమిత మూలకం విశ్లేషణ జరిగింది.నమూనా ప్రాసెసింగ్ యొక్క పరిమితి కారణంగా కంప్రెషన్ మోడ్ పరిగణించబడలేదు, అవి OT వైర్ యొక్క వ్యాసం 2.5 మిమీ మాత్రమే.టేబుల్ 1 తన్యత మరియు టోర్షన్ కోసం పరీక్ష పరిస్థితులను జాబితా చేస్తుంది, అలాగే పరిమిత మూలకం విశ్లేషణను ఉపయోగించి పొందిన ఒత్తిడి ట్రైయాక్సియాలిటీ మరియు ఫ్రాక్చర్ స్ట్రెయిన్.
ఒత్తిడిలో ఉన్న సాంప్రదాయిక ట్రయాక్సియల్ స్టీల్స్ యొక్క ఫ్రాక్చర్ స్ట్రెయిన్ క్రింది సమీకరణాన్ని ఉపయోగించి అంచనా వేయవచ్చు.
ఇక్కడ C1: \({\overline{{\varepsilon}_{0}}}^{pl}\) క్లీన్ కట్ (η = 0) మరియు C2: \({\overline{{\varepsilon}_{0} } }^{pl}\) యూనియాక్సియల్ టెన్షన్ (η = η0 = 1/3).
సమీకరణంలో ఫ్రాక్చర్ స్ట్రెయిన్ విలువలు C1 మరియు C2ను వర్తింపజేయడం ద్వారా ప్రతి ఒత్తిడి మోడ్‌కు సంబంధించిన ట్రెండ్ లైన్‌లు పొందబడతాయి.(2);C1 మరియు C2 ఉపరితల లోపాలు లేకుండా నమూనాలపై తన్యత మరియు టోర్షన్ పరీక్షల నుండి పొందబడతాయి.మూర్తి 4 పరీక్షల నుండి పొందిన ఒత్తిడి ట్రైయాక్సియాలిటీ మరియు ఫ్రాక్చర్ స్ట్రెయిన్ మరియు సమీకరణం ద్వారా అంచనా వేయబడిన ట్రెండ్ లైన్‌లను చూపుతుంది.(2) పరీక్ష నుండి పొందిన ట్రెండ్ లైన్ మరియు ఒత్తిడి ట్రయాక్సియాలిటీ మరియు ఫ్రాక్చర్ స్ట్రెయిన్ మధ్య సంబంధం ఇదే ధోరణిని చూపుతుంది.ట్రెండ్ లైన్ల అప్లికేషన్ నుండి పొందిన ప్రతి ఒత్తిడి మోడ్‌కు ఫ్రాక్చర్ స్ట్రెయిన్ మరియు స్ట్రెస్ ట్రైయాక్సియాలిటీ, డక్టైల్ ఫ్రాక్చర్ కోసం ప్రమాణాలుగా ఉపయోగించబడ్డాయి.
బ్రేక్ ఎనర్జీ నెక్కింగ్ తర్వాత బ్రేక్ అయ్యే సమయాన్ని నిర్ణయించడానికి మెటీరియల్ ప్రాపర్టీగా ఉపయోగించబడుతుంది మరియు తన్యత పరీక్షల నుండి పొందవచ్చు.ఫ్రాక్చర్ శక్తి పదార్థం యొక్క ఉపరితలంపై పగుళ్లు ఉండటం లేదా లేకపోవడంపై ఆధారపడి ఉంటుంది, ఎందుకంటే పగులు సమయం స్థానిక ఒత్తిళ్ల ఏకాగ్రతపై ఆధారపడి ఉంటుంది.గణాంకాలు 5a-c ఉపరితల లోపాలు లేని నమూనాల ఫ్రాక్చర్ శక్తులను మరియు తన్యత పరీక్షలు మరియు పరిమిత మూలకం విశ్లేషణ నుండి R0.4 లేదా R0.8 నోచ్‌లతో నమూనాలను చూపుతుంది.ఫ్రాక్చర్ శక్తి అనేది నెక్కింగ్ నుండి ఫ్రాక్చర్ సమయం వరకు నిజమైన ఒత్తిడి-స్థానభ్రంశం వక్రరేఖ యొక్క ప్రాంతానికి అనుగుణంగా ఉంటుంది.
40 µm కంటే ఎక్కువ లోపం ఉన్న OT వైర్‌పై తన్యత పరీక్షలను నిర్వహించడం ద్వారా సూక్ష్మ ఉపరితల లోపాలతో కూడిన OT వైర్ యొక్క ఫ్రాక్చర్ ఎనర్జీని అంజీర్ 5dలో చూపినట్లు అంచనా వేయబడింది.తన్యత పరీక్షలలో లోపాలతో కూడిన పది నమూనాలు ఉపయోగించబడ్డాయి మరియు సగటు ఫ్రాక్చర్ శక్తి 29.12 mJ/mm2గా అంచనా వేయబడింది.
ఆటోమోటివ్ వాల్వ్ స్ప్రింగ్‌ల తయారీలో ఉపయోగించే OT వైర్ యొక్క ఉపరితల లోపం జ్యామితితో సంబంధం లేకుండా, వాల్వ్ స్ప్రింగ్ వైర్ యొక్క వ్యాసానికి లోపం యొక్క లోతు యొక్క నిష్పత్తిగా ప్రామాణిక ఉపరితల లోపం నిర్వచించబడింది.OT వైర్ లోపాలను ఓరియంటేషన్, జ్యామితి మరియు పొడవు ఆధారంగా వర్గీకరించవచ్చు.అదే లోపం లోతుతో కూడా, వసంతకాలంలో ఉపరితల లోపంపై పనిచేసే ఒత్తిడి స్థాయి లోపం యొక్క జ్యామితి మరియు విన్యాసాన్ని బట్టి మారుతుంది, కాబట్టి లోపం యొక్క జ్యామితి మరియు ధోరణి అలసట బలాన్ని ప్రభావితం చేస్తాయి.అందువల్ల, ఉపరితల లోపాలను నిర్వహించడానికి కఠినమైన ప్రమాణాలను వర్తింపజేయడానికి వసంతకాలం యొక్క అలసట జీవితంపై గొప్ప ప్రభావాన్ని చూపే లోపాల యొక్క జ్యామితి మరియు ధోరణిని పరిగణనలోకి తీసుకోవడం అవసరం.OT వైర్ యొక్క చక్కటి ధాన్యం నిర్మాణం కారణంగా, దాని అలసట జీవితం నాచింగ్‌కు చాలా సున్నితంగా ఉంటుంది.కాబట్టి, జ్యామితి మరియు లోపం యొక్క ధోరణి ప్రకారం అత్యధిక ఒత్తిడి ఏకాగ్రతను ప్రదర్శించే లోపాన్ని పరిమిత మూలకం విశ్లేషణను ఉపయోగించి ప్రారంభ లోపంగా ఏర్పాటు చేయాలి.అంజీర్ న.6 ఈ అధ్యయనంలో ఉపయోగించిన అల్ట్రా-హై స్ట్రెంగ్త్ 2300 MPa క్లాస్ ఆటోమోటివ్ వాల్వ్ స్ప్రింగ్‌లను చూపుతుంది.
OT వైర్ యొక్క ఉపరితల లోపాలు వసంత అక్షం ప్రకారం అంతర్గత లోపాలు మరియు బాహ్య లోపాలుగా విభజించబడ్డాయి.కోల్డ్ రోలింగ్ సమయంలో బెండింగ్ కారణంగా, సంపీడన ఒత్తిడి మరియు తన్యత ఒత్తిడి వరుసగా వసంతకాలం లోపల మరియు వెలుపల పనిచేస్తాయి.కోల్డ్ రోలింగ్ సమయంలో తన్యత ఒత్తిళ్ల కారణంగా బయటి నుండి కనిపించే ఉపరితల లోపాల వల్ల ఫ్రాక్చర్ సంభవించవచ్చు.
ఆచరణలో, వసంతకాలం ఆవర్తన కుదింపు మరియు సడలింపుకు లోబడి ఉంటుంది.స్ప్రింగ్ యొక్క కుదింపు సమయంలో, స్టీల్ వైర్ ట్విస్ట్ అవుతుంది మరియు ఒత్తిళ్ల ఏకాగ్రత కారణంగా, స్ప్రింగ్ లోపల కోత ఒత్తిడి పరిసర కోత ఒత్తిడి కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది7.అందువల్ల, స్ప్రింగ్ లోపల ఉపరితల లోపాలు ఉన్నట్లయితే, స్ప్రింగ్ బ్రేకింగ్ యొక్క సంభావ్యత గొప్పది.అందువలన, వసంతకాలం యొక్క బయటి వైపు (వసంత తయారీ సమయంలో వైఫల్యం ఆశించే ప్రదేశం) మరియు లోపలి వైపు (అసలు అప్లికేషన్‌లో ఒత్తిడి ఎక్కువగా ఉంటుంది) ఉపరితల లోపాల స్థానాలుగా సెట్ చేయబడతాయి.
OT పంక్తుల ఉపరితల లోపం జ్యామితి U-ఆకారం, V-ఆకారం, Y-ఆకారం మరియు T-ఆకారంగా విభజించబడింది.Y-రకం మరియు T-రకం ప్రధానంగా ముడి పదార్ధాల ఉపరితల లోపాలలో ఉన్నాయి మరియు U-రకం మరియు V-రకం లోపాలు కోల్డ్ రోలింగ్ ప్రక్రియలో సాధనాలను అజాగ్రత్తగా నిర్వహించడం వలన సంభవిస్తాయి.ముడి పదార్థాలలో ఉపరితల లోపాల జ్యామితికి సంబంధించి, హాట్ రోలింగ్ సమయంలో ఏకరీతి కాని ప్లాస్టిక్ వైకల్యం నుండి ఉత్పన్నమయ్యే U- ఆకారపు లోపాలు మల్టీ-పాస్ స్ట్రెచింగ్ 8, 10 కింద V- ఆకారంలో, Y- ఆకారంలో మరియు T- ఆకారపు సీమ్ లోపాలుగా వైకల్యం చెందుతాయి.
అదనంగా, V- ఆకారంలో, Y- ఆకారంలో మరియు T- ఆకారపు లోపాలు ఉపరితలంపై ఉన్న గీత యొక్క నిటారుగా వంపులతో వసంతం యొక్క ఆపరేషన్ సమయంలో అధిక ఒత్తిడి ఏకాగ్రతకు లోబడి ఉంటాయి.వాల్వ్ స్ప్రింగ్స్ చల్లని రోలింగ్ సమయంలో వంగి మరియు ఆపరేషన్ సమయంలో ట్విస్ట్.పరిమిత మూలకం విశ్లేషణ, ABAQUS - వాణిజ్య పరిమిత మూలకం విశ్లేషణ సాఫ్ట్‌వేర్‌ని ఉపయోగించి అధిక ఒత్తిడి సాంద్రతలతో V- ఆకారపు మరియు Y- ఆకారపు లోపాల యొక్క ఒత్తిడి సాంద్రతలు పోల్చబడ్డాయి.ఒత్తిడి-ఒత్తిడి సంబంధం మూర్తి 1 మరియు సమీకరణం 1లో చూపబడింది. (1) ఈ అనుకరణ రెండు-డైమెన్షనల్ (2D) దీర్ఘచతురస్రాకార నాలుగు-నోడ్ మూలకాన్ని ఉపయోగిస్తుంది మరియు కనిష్ట మూలకం వైపు పొడవు 0.01 మిమీ.విశ్లేషణాత్మక నమూనా కోసం, V- ఆకారపు మరియు Y- ఆకారపు లోపాలు 0.5 mm లోతు మరియు 2 ° యొక్క లోపం యొక్క వాలు 2.5 mm వ్యాసం మరియు 7.5 mm పొడవు కలిగిన వైర్ యొక్క 2D మోడల్‌కు వర్తించబడ్డాయి.
అంజీర్ న.7a ప్రతి వైర్ యొక్క రెండు చివరలకు 1500 Nmm వంపు క్షణం వర్తింపజేసినప్పుడు ప్రతి లోపం యొక్క కొన వద్ద బెండింగ్ ఒత్తిడి ఏకాగ్రతను చూపుతుంది.విశ్లేషణ యొక్క ఫలితాలు 1038.7 మరియు 1025.8 MPa యొక్క గరిష్ట ఒత్తిళ్లు వరుసగా V- ఆకారపు మరియు Y- ఆకారపు లోపాల పైభాగంలో సంభవిస్తాయని చూపిస్తుంది.అంజీర్ న.7b టోర్షన్ వల్ల కలిగే ప్రతి లోపం పైభాగంలో ఒత్తిడి ఏకాగ్రతను చూపుతుంది.ఎడమ వైపు నిర్బంధించబడినప్పుడు మరియు కుడి వైపున 1500 N∙mm యొక్క టార్క్ వర్తించబడుతుంది, V- ఆకారపు మరియు Y- ఆకారపు లోపాల చిట్కాల వద్ద అదే గరిష్ట ఒత్తిడి 1099 MPa ఏర్పడుతుంది.V-రకం లోపాలు ఒకే లోతు మరియు లోపం యొక్క వాలును కలిగి ఉన్నప్పుడు Y-రకం లోపాల కంటే ఎక్కువ బెండింగ్ ఒత్తిడిని ప్రదర్శిస్తాయని ఈ ఫలితాలు చూపిస్తున్నాయి, అయితే అవి అదే టోర్షనల్ ఒత్తిడిని అనుభవిస్తాయి.అందువల్ల, V- ఆకారపు మరియు Y- ఆకారపు ఉపరితల లోపాలు ఒకే లోతు మరియు లోపం యొక్క వాలుతో ఒత్తిడి ఏకాగ్రత వలన కలిగే అధిక గరిష్ట ఒత్తిడితో V- ఆకారానికి సాధారణీకరించబడతాయి.V-రకం మరియు T-రకం లోపాల యొక్క లోతు (h) మరియు వెడల్పు (w) ఉపయోగించి V-రకం లోపం పరిమాణం నిష్పత్తి α = w/hగా నిర్వచించబడింది;అందువలన, T-రకం లోపం (α ≈ 0) బదులుగా, జ్యామితిని V-రకం లోపం యొక్క రేఖాగణిత నిర్మాణం ద్వారా నిర్వచించవచ్చు.కాబట్టి, Y-రకం మరియు T-రకం లోపాలను V-రకం లోపాల ద్వారా సాధారణీకరించవచ్చు.లోతు (h) మరియు పొడవు (l) ఉపయోగించి, పొడవు నిష్పత్తి లేకపోతే β = l/h గా నిర్వచించబడుతుంది.
మూర్తి 811లో చూపినట్లుగా, OT వైర్ల ఉపరితల లోపాల దిశలు మూర్తి 811లో చూపిన విధంగా రేఖాంశ, అడ్డంగా మరియు వాలుగా ఉండే దిశలుగా విభజించబడ్డాయి. పరిమిత మూలకం ద్వారా వసంత బలంపై ఉపరితల లోపాల ధోరణి ప్రభావం యొక్క విశ్లేషణ పద్ధతి.
అంజీర్ న.9a ఇంజిన్ వాల్వ్ వసంత ఒత్తిడి విశ్లేషణ నమూనాను చూపుతుంది.విశ్లేషణ షరతుగా, స్ప్రింగ్ 50.5 మిమీ యొక్క ఉచిత ఎత్తు నుండి 21.8 మిమీ గట్టి ఎత్తుకు కుదించబడింది, అంజీర్ 9 బిలో చూపిన విధంగా వసంతకాలం లోపల గరిష్టంగా 1086 MPa ఒత్తిడి ఏర్పడింది.అసలు ఇంజిన్ వాల్వ్ స్ప్రింగ్‌ల వైఫల్యం ప్రధానంగా వసంతకాలంలో సంభవిస్తుంది కాబట్టి, అంతర్గత ఉపరితల లోపాల ఉనికి వసంతకాలం యొక్క అలసట జీవితాన్ని తీవ్రంగా ప్రభావితం చేస్తుందని భావిస్తున్నారు.అందువల్ల, ఉప-మోడలింగ్ పద్ధతులను ఉపయోగించి ఇంజిన్ వాల్వ్ స్ప్రింగ్‌ల లోపలికి రేఖాంశ, విలోమ మరియు వాలుగా ఉండే దిశలలో ఉపరితల లోపాలు వర్తించబడతాయి.టేబుల్ 2 ఉపరితల లోపాల కొలతలు మరియు గరిష్ట వసంత కుదింపు వద్ద లోపం యొక్క ప్రతి దిశలో గరిష్ట ఒత్తిడిని చూపుతుంది.విలోమ దిశలో అత్యధిక ఒత్తిళ్లు గమనించబడ్డాయి మరియు విలోమ దిశకు రేఖాంశ మరియు వాలుగా ఉండే దిశలలో ఒత్తిడి నిష్పత్తి 0.934-0.996గా అంచనా వేయబడింది.ఈ విలువను గరిష్ట విలోమ ఒత్తిడితో విభజించడం ద్వారా ఒత్తిడి నిష్పత్తిని నిర్ణయించవచ్చు.వసంత ఋతువులో గరిష్ట ఒత్తిడి ప్రతి ఉపరితల లోపం ఎగువన సంభవిస్తుంది, ఇది అంజీర్ 9sలో చూపబడింది.రేఖాంశ, విలోమ మరియు వాలుగా ఉండే దిశలలో గమనించిన ఒత్తిడి విలువలు వరుసగా 2045, 2085 మరియు 2049 MPa.ఈ విశ్లేషణల ఫలితాలు విలోమ ఉపరితల లోపాలు ఇంజిన్ వాల్వ్ స్ప్రింగ్‌ల అలసట జీవితంలో అత్యంత ప్రత్యక్ష ప్రభావాన్ని చూపుతాయని చూపిస్తుంది.
ఇంజిన్ వాల్వ్ స్ప్రింగ్ యొక్క అలసట జీవితాన్ని చాలా నేరుగా ప్రభావితం చేసే V- ఆకారపు లోపం, OT వైర్ యొక్క ప్రారంభ లోపంగా ఎంపిక చేయబడింది మరియు విలోమ దిశను లోపం యొక్క దిశగా ఎంచుకోబడింది.ఈ లోపం బయట మాత్రమే కాకుండా, తయారీ సమయంలో ఇంజిన్ వాల్వ్ స్ప్రింగ్ విరిగింది, కానీ లోపల కూడా, ఆపరేషన్ సమయంలో ఒత్తిడి ఏకాగ్రత కారణంగా గొప్ప ఒత్తిడి ఏర్పడుతుంది.గరిష్ట లోపం లోతు 40 µmకి సెట్ చేయబడింది, ఇది ఎడ్డీ కరెంట్ లోపాన్ని గుర్తించడం ద్వారా గుర్తించబడుతుంది మరియు కనిష్ట లోతు 2.5 mm వైర్ వ్యాసంలో 0.1%కి సంబంధించిన లోతుకు సెట్ చేయబడింది.కాబట్టి, లోపం యొక్క లోతు 2.5 నుండి 40 µm వరకు ఉంటుంది.0.1 ~ 1 పొడవు నిష్పత్తి మరియు 5 ~ 15 పొడవు నిష్పత్తి కలిగిన లోపాల లోతు, పొడవు మరియు వెడల్పు వేరియబుల్స్‌గా ఉపయోగించబడ్డాయి మరియు వసంతకాలం యొక్క అలసట బలంపై వాటి ప్రభావం అంచనా వేయబడింది.ప్రతిస్పందన ఉపరితల పద్దతిని ఉపయోగించి నిర్ణయించబడిన విశ్లేషణాత్మక పరిస్థితులను టేబుల్ 3 జాబితా చేస్తుంది.
ఆటోమోటివ్ ఇంజిన్ వాల్వ్ స్ప్రింగ్‌లు కోల్డ్ వైండింగ్, టెంపరింగ్, షాట్ బ్లాస్టింగ్ మరియు OT వైర్ యొక్క హీట్ సెట్టింగ్ ద్వారా తయారు చేయబడతాయి.ఇంజిన్ వాల్వ్ స్ప్రింగ్‌ల అలసట జీవితంపై OT వైర్లలో ప్రారంభ ఉపరితల లోపాల ప్రభావాన్ని అంచనా వేయడానికి వసంత తయారీ సమయంలో ఉపరితల లోపాలలో మార్పులు తప్పనిసరిగా పరిగణనలోకి తీసుకోవాలి.అందువల్ల, ఈ విభాగంలో, ప్రతి స్ప్రింగ్ తయారీ సమయంలో OT వైర్ ఉపరితల లోపాల యొక్క వైకల్పనాన్ని అంచనా వేయడానికి పరిమిత మూలకం విశ్లేషణ ఉపయోగించబడుతుంది.
అంజీర్ న.10 చల్లని వైండింగ్ ప్రక్రియను చూపుతుంది.ఈ ప్రక్రియలో, OT వైర్ ఫీడ్ రోలర్ ద్వారా వైర్ గైడ్‌లోకి ఫీడ్ చేయబడుతుంది.వైర్ గైడ్ వైర్ ఏర్పడే ప్రక్రియలో వంగకుండా నిరోధించడానికి వైర్‌ను ఫీడ్ చేస్తుంది మరియు మద్దతు ఇస్తుంది.వైర్ గైడ్ గుండా వెళుతున్న వైర్ మొదటి మరియు రెండవ రాడ్‌ల ద్వారా వంగి కావలసిన లోపల వ్యాసంతో కాయిల్ స్ప్రింగ్‌ను ఏర్పరుస్తుంది.ఒక విప్లవం తర్వాత స్టెప్పింగ్ సాధనాన్ని తరలించడం ద్వారా స్ప్రింగ్ పిచ్ ఉత్పత్తి అవుతుంది.
అంజీర్ న.11a కోల్డ్ రోలింగ్ సమయంలో ఉపరితల లోపాల జ్యామితిలో మార్పును అంచనా వేయడానికి ఉపయోగించే పరిమిత మూలకం నమూనాను చూపుతుంది.వైర్ యొక్క ఏర్పాటు ప్రధానంగా వైండింగ్ పిన్ ద్వారా పూర్తి చేయబడుతుంది.వైర్ యొక్క ఉపరితలంపై ఆక్సైడ్ పొర ఒక కందెన వలె పనిచేస్తుంది కాబట్టి, ఫీడ్ రోలర్ యొక్క ఘర్షణ ప్రభావం చాలా తక్కువగా ఉంటుంది.అందువల్ల, గణన నమూనాలో, ఫీడ్ రోలర్ మరియు వైర్ గైడ్ బుషింగ్గా సరళీకృతం చేయబడతాయి.OT వైర్ మరియు ఏర్పడే సాధనం మధ్య ఘర్షణ గుణకం 0.05కి సెట్ చేయబడింది.2D రిజిడ్ బాడీ ప్లేన్ మరియు ఫిక్సేషన్ కండిషన్‌లు లైన్ యొక్క ఎడమ చివరకి వర్తింపజేయబడతాయి, తద్వారా ఇది X దిశలో ఫీడ్ రోలర్ (0.6 m/s) వలె అదే వేగంతో అందించబడుతుంది.అంజీర్ న.11b వైర్‌లకు చిన్న లోపాలను వర్తింపజేయడానికి ఉపయోగించే ఉప-అనుకరణ పద్ధతిని చూపుతుంది.ఉపరితల లోపాల పరిమాణాన్ని పరిగణనలోకి తీసుకోవడానికి, సబ్‌మోడల్ 20 µm లేదా అంతకంటే ఎక్కువ లోతు ఉన్న ఉపరితల లోపాల కోసం రెండుసార్లు మరియు 20 µm కంటే తక్కువ లోతు ఉన్న ఉపరితల లోపాల కోసం మూడు సార్లు వర్తించబడుతుంది.సమాన దశలతో ఏర్పడిన ప్రాంతాలకు ఉపరితల లోపాలు వర్తించబడతాయి.వసంతకాలం యొక్క మొత్తం నమూనాలో, నేరుగా వైర్ ముక్క యొక్క పొడవు 100 మిమీ.మొదటి ఉప మోడల్ కోసం, గ్లోబల్ మోడల్ నుండి 75mm రేఖాంశ స్థానానికి 3mm పొడవుతో సబ్ మోడల్ 1ని వర్తింపజేయండి.ఈ అనుకరణ త్రిమితీయ (3D) షట్కోణ ఎనిమిది-నోడ్ మూలకాన్ని ఉపయోగించింది.గ్లోబల్ మోడల్ మరియు సబ్ మోడల్ 1లో, ప్రతి మూలకం యొక్క కనిష్ట సైడ్ పొడవు వరుసగా 0.5 మరియు 0.2 మిమీ.ఉప-మోడల్ 1 యొక్క విశ్లేషణ తర్వాత, ఉప-మోడల్ 2కి ఉపరితల లోపాలు వర్తింపజేయబడతాయి మరియు ఉప-నమూనా సరిహద్దు పరిస్థితుల ప్రభావాన్ని తొలగించడానికి ఉప-మోడల్ 2 యొక్క పొడవు మరియు వెడల్పు ఉపరితల లోపం యొక్క పొడవు కంటే 3 రెట్లు ఉంటుంది. అదనంగా, 50% పొడవు మరియు వెడల్పు ఉప-నమూనా యొక్క లోతుగా ఉపయోగించబడుతుంది.ఉప-మోడల్ 2లో, ప్రతి మూలకం యొక్క కనిష్ట సైడ్ పొడవు 0.005 మిమీ.టేబుల్ 3లో చూపిన విధంగా పరిమిత మూలకం విశ్లేషణకు కొన్ని ఉపరితల లోపాలు వర్తింపజేయబడ్డాయి.
అంజీర్ న.12 కాయిల్ యొక్క చల్లని పని తర్వాత ఉపరితల పగుళ్లలో ఒత్తిడి పంపిణీని చూపుతుంది.సాధారణ మోడల్ మరియు సబ్‌మోడల్ 1 ఒకే స్థలంలో 1076 మరియు 1079 MPa యొక్క దాదాపు ఒకే విధమైన ఒత్తిడిని చూపుతాయి, ఇది సబ్‌మోడలింగ్ పద్ధతి యొక్క ఖచ్చితత్వాన్ని నిర్ధారిస్తుంది.ఉప మోడల్ యొక్క సరిహద్దు అంచుల వద్ద స్థానిక ఒత్తిడి సాంద్రతలు ఏర్పడతాయి.స్పష్టంగా, ఇది సబ్ మోడల్ యొక్క సరిహద్దు పరిస్థితుల కారణంగా ఉంది.ఒత్తిడి ఏకాగ్రత కారణంగా, ఉప-మోడల్ 2 అనువర్తిత ఉపరితల లోపాలతో కోల్డ్ రోలింగ్ సమయంలో లోపం యొక్క కొన వద్ద 2449 MPa ఒత్తిడిని చూపుతుంది.టేబుల్ 3 లో చూపినట్లుగా, ప్రతిస్పందన ఉపరితల పద్ధతి ద్వారా గుర్తించబడిన ఉపరితల లోపాలు వసంత లోపలికి వర్తింపజేయబడ్డాయి.పరిమిత మూలకం విశ్లేషణ యొక్క ఫలితాలు ఉపరితల లోపాల యొక్క 13 కేసులలో ఏదీ విఫలం కాలేదని చూపించింది.
అన్ని సాంకేతిక ప్రక్రియలలో మూసివేసే ప్రక్రియలో, వసంత లోపల ఉపరితల లోపాల లోతు 0.1–2.62 µm (Fig. 13a) పెరిగింది మరియు వెడల్పు 1.8–35.79 µm (Fig. 13b) తగ్గింది, అయితే పొడవు 0.72 పెరిగింది. –34.47 µm (Fig. 13c).విలోమ V- ఆకారపు లోపం చల్లని రోలింగ్ ప్రక్రియలో వంగడం ద్వారా వెడల్పులో మూసివేయబడుతుంది కాబట్టి, ఇది అసలు లోపం కంటే కోణీయ వాలుతో V- ఆకారపు లోపంగా రూపాంతరం చెందుతుంది.
తయారీ ప్రక్రియలో OT వైర్ ఉపరితల లోపాలు లోతు, వెడల్పు మరియు పొడవులో వైకల్యం.
స్ప్రింగ్ వెలుపల ఉపరితల లోపాలను వర్తింపజేయండి మరియు పరిమిత మూలకం విశ్లేషణను ఉపయోగించి కోల్డ్ రోలింగ్ సమయంలో విచ్ఛిన్నమయ్యే సంభావ్యతను అంచనా వేయండి.పట్టికలో జాబితా చేయబడిన షరతుల ప్రకారం.3, బయటి ఉపరితలంలో లోపాల నాశనం సంభావ్యత లేదు.మరో మాటలో చెప్పాలంటే, 2.5 నుండి 40 µm వరకు ఉపరితల లోపాల లోతు వద్ద ఎటువంటి విధ్వంసం జరగలేదు.
క్లిష్టమైన ఉపరితల లోపాలను అంచనా వేయడానికి, కోల్డ్ రోలింగ్ సమయంలో బాహ్య పగుళ్లు లోపం లోతును 40 µm నుండి 5 µm వరకు పెంచడం ద్వారా పరిశోధించబడ్డాయి.అంజీర్ న.14 ఉపరితల లోపాలతో పాటు పగుళ్లను చూపుతుంది.లోతు (55 µm), వెడల్పు (2 µm) మరియు పొడవు (733 µm) పరిస్థితులలో ఫ్రాక్చర్ సంభవిస్తుంది.స్ప్రింగ్ వెలుపల ఉపరితల లోపం యొక్క క్లిష్టమైన లోతు 55 μm గా మారింది.
షాట్ పీనింగ్ ప్రక్రియ పగుళ్ల పెరుగుదలను అణిచివేస్తుంది మరియు వసంత ఉపరితలం నుండి కొంత లోతు వద్ద అవశేష సంపీడన ఒత్తిడిని సృష్టించడం ద్వారా అలసట జీవితాన్ని పెంచుతుంది;అయినప్పటికీ, ఇది వసంత ఉపరితల కరుకుదనాన్ని పెంచడం ద్వారా ఒత్తిడి ఏకాగ్రతను ప్రేరేపిస్తుంది, తద్వారా వసంతకాలం యొక్క అలసట నిరోధకతను తగ్గిస్తుంది.అందువల్ల, షాట్ పీనింగ్ వల్ల ఉపరితల కరుకుదనం పెరగడం వల్ల కలిగే అలసట జీవితంలో తగ్గింపును భర్తీ చేయడానికి సెకండరీ షాట్ పీనింగ్ టెక్నాలజీని అధిక బలం గల స్ప్రింగ్‌లను ఉత్పత్తి చేయడానికి ఉపయోగిస్తారు.రెండు-దశల షాట్ పీనింగ్ ఉపరితల కరుకుదనం, గరిష్ట సంపీడన అవశేష ఒత్తిడి మరియు ఉపరితల సంపీడన అవశేష ఒత్తిడిని మెరుగుపరుస్తుంది ఎందుకంటే మొదటి షాట్ పీనింగ్12,13,14 తర్వాత రెండవ షాట్ పీనింగ్ చేయబడుతుంది.
అంజీర్ న.15 షాట్ బ్లాస్టింగ్ ప్రక్రియ యొక్క విశ్లేషణాత్మక నమూనాను చూపుతుంది.సాగే-ప్లాస్టిక్ మోడల్ సృష్టించబడింది, దీనిలో షాట్ బ్లాస్టింగ్ కోసం OT లైన్ యొక్క లక్ష్య స్థానిక ప్రాంతంలో 25 షాట్‌బాల్‌లు పడవేయబడ్డాయి.షాట్ బ్లాస్టింగ్ అనాలిసిస్ మోడల్‌లో, కోల్డ్ వైండింగ్ సమయంలో వైకల్యం చెందిన OT వైర్ యొక్క ఉపరితల లోపాలు ప్రారంభ లోపాలుగా ఉపయోగించబడ్డాయి.షాట్ బ్లాస్టింగ్ ప్రక్రియకు ముందు టెంపరింగ్ చేయడం ద్వారా కోల్డ్ రోలింగ్ ప్రక్రియ నుండి ఉత్పన్నమయ్యే అవశేష ఒత్తిడిని తొలగించడం.షాట్ స్పియర్ యొక్క క్రింది లక్షణాలు ఉపయోగించబడ్డాయి: సాంద్రత (ρ): 7800 kg/m3, సాగే మాడ్యులస్ (E) – 210 GPa, పాయిసన్ నిష్పత్తి (υ): 0.3.బంతి మరియు పదార్థం మధ్య ఘర్షణ గుణకం 0.1కి సెట్ చేయబడింది.మొదటి మరియు రెండవ ఫోర్జింగ్ పాస్‌ల సమయంలో 0.6 మరియు 0.3 మిమీ వ్యాసం కలిగిన షాట్‌లు 30 మీ/సె వేగంతో విడుదల చేయబడ్డాయి.షాట్ బ్లాస్టింగ్ ప్రక్రియ తర్వాత (చిత్రం 13లో చూపిన ఇతర తయారీ ప్రక్రియలలో), వసంతకాలంలో ఉపరితల లోపాల లోతు, వెడల్పు మరియు పొడవు -6.79 నుండి 0.28 µm, -4.24 నుండి 1.22 µm మరియు -2 .59 నుండి 1.69 వరకు ఉంటాయి. µm, వరుసగా µm.పదార్థం యొక్క ఉపరితలంపై లంబంగా విడుదల చేయబడిన ప్రక్షేపకం యొక్క ప్లాస్టిక్ వైకల్యం కారణంగా, లోపం యొక్క లోతు తగ్గుతుంది, ప్రత్యేకించి, లోపం యొక్క వెడల్పు గణనీయంగా తగ్గుతుంది.స్పష్టంగా, షాట్ పీనింగ్ వల్ల ప్లాస్టిక్ వైకల్యం కారణంగా లోపం మూసివేయబడింది.
వేడిని కుదించే ప్రక్రియలో, చల్లని సంకోచం మరియు తక్కువ ఉష్ణోగ్రత ఎనియలింగ్ యొక్క ప్రభావాలు ఇంజిన్ వాల్వ్ స్ప్రింగ్‌పై ఒకే సమయంలో పనిచేస్తాయి.ఒక చల్లని అమరిక గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద గరిష్ట స్థాయికి కుదించడం ద్వారా వసంతకాలం యొక్క ఉద్రిక్తత స్థాయిని పెంచుతుంది.ఈ సందర్భంలో, ఇంజిన్ వాల్వ్ స్ప్రింగ్ పదార్థం యొక్క దిగుబడి బలం కంటే ఎక్కువగా లోడ్ చేయబడితే, ఇంజిన్ వాల్వ్ స్ప్రింగ్ ప్లాస్టిక్‌గా వైకల్యం చెందుతుంది, దిగుబడి బలాన్ని పెంచుతుంది.ప్లాస్టిక్ రూపాంతరం తర్వాత, వాల్వ్ వసంత flexes, కానీ పెరిగిన దిగుబడి బలం వాస్తవ ఆపరేషన్లో వాల్వ్ వసంత స్థితిస్థాపకత అందిస్తుంది.తక్కువ ఉష్ణోగ్రత ఎనియలింగ్ అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద పనిచేసే వాల్వ్ స్ప్రింగ్‌ల వేడి మరియు వైకల్య నిరోధకతను మెరుగుపరుస్తుంది2.
FE విశ్లేషణలో షాట్ బ్లాస్టింగ్ సమయంలో వైకల్యంతో ఉన్న ఉపరితల లోపాలు మరియు X-రే డిఫ్రాక్షన్ (XRD) పరికరాలతో కొలిచిన అవశేష ఒత్తిడి క్షేత్రం ఉష్ణ సంకోచం సమయంలో లోపాలలో మార్పును ఊహించడానికి ఉప-మోడల్ 2 (Fig. 8)కి వర్తించబడ్డాయి.స్ప్రింగ్ సాగే శ్రేణిలో పనిచేసేలా రూపొందించబడింది మరియు దాని ఉచిత ఎత్తు 50.5 మిమీ నుండి 21.8 మిమీ దృఢమైన ఎత్తుకు కుదించబడింది మరియు విశ్లేషణ పరిస్థితిగా దాని అసలు ఎత్తు 50.5 మిమీకి తిరిగి రావడానికి అనుమతించబడింది.వేడి సంకోచం సమయంలో, లోపం యొక్క జ్యామితి చాలా తక్కువగా మారుతుంది.స్పష్టంగా, షాట్ బ్లాస్టింగ్ ద్వారా సృష్టించబడిన 800 MPa మరియు అంతకంటే ఎక్కువ అవశేష సంపీడన ఒత్తిడి, ఉపరితల లోపాల యొక్క వైకల్పనాన్ని అణిచివేస్తుంది.ఉష్ణ సంకోచం తర్వాత (Fig. 13), ఉపరితల లోపాల లోతు, వెడల్పు మరియు పొడవు వరుసగా -0.13 నుండి 0.08 µm వరకు, -0.75 నుండి 0 µm వరకు మరియు 0.01 నుండి 2.4 µm వరకు మారుతూ ఉంటాయి.
అంజీర్ న.16 ఒకే లోతు (40 µm), వెడల్పు (22 µm) మరియు పొడవు (600 µm) యొక్క U- ఆకారపు మరియు V- ఆకారపు లోపాల వైకల్యాలను పోల్చింది.U- ఆకారపు మరియు V- ఆకారపు లోపాల వెడల్పులో మార్పు పొడవులో మార్పు కంటే పెద్దదిగా ఉంటుంది, ఇది కోల్డ్ రోలింగ్ మరియు షాట్ బ్లాస్టింగ్ ప్రక్రియలో వెడల్పు దిశలో మూసివేయడం వలన సంభవిస్తుంది.U- ఆకారపు లోపాలతో పోలిస్తే, V- ఆకారపు లోపాలు సాపేక్షంగా ఎక్కువ లోతులో మరియు ఏటవాలులతో ఏర్పడతాయి, V- ఆకారపు లోపాలను వర్తించేటప్పుడు సంప్రదాయవాద విధానాన్ని తీసుకోవచ్చని సూచిస్తున్నాయి.
ఈ విభాగం ప్రతి వాల్వ్ స్ప్రింగ్ తయారీ ప్రక్రియ కోసం OT లైన్‌లో ప్రారంభ లోపం యొక్క వైకల్పనాన్ని చర్చిస్తుంది.ప్రారంభ OT వైర్ లోపం వాల్వ్ స్ప్రింగ్ లోపలికి వర్తించబడుతుంది, ఇక్కడ స్ప్రింగ్ యొక్క ఆపరేషన్ సమయంలో అధిక ఒత్తిళ్ల కారణంగా వైఫల్యం ఆశించబడుతుంది.OT వైర్ల యొక్క విలోమ V- ఆకారపు ఉపరితల లోపాలు లోతు మరియు పొడవులో కొద్దిగా పెరిగాయి మరియు చల్లని వైండింగ్ సమయంలో వంగడం వలన వెడల్పు బాగా తగ్గింది.వెడల్పు దిశలో మూసివేయడం అనేది షాట్ పీనింగ్ సమయంలో చివరి హీట్ సెట్టింగు సమయంలో తక్కువ లేదా గుర్తించదగిన లోపం వైకల్యం లేకుండా జరుగుతుంది.కోల్డ్ రోలింగ్ మరియు షాట్ పీనింగ్ ప్రక్రియలో, ప్లాస్టిక్ వైకల్యం కారణంగా వెడల్పు దిశలో పెద్ద వైకల్యం ఉంది.కోల్డ్ రోలింగ్ ప్రక్రియలో వెడల్పు మూసివేత కారణంగా వాల్వ్ స్ప్రింగ్ లోపల V- ఆకారపు లోపం T- ఆకారపు లోపంగా రూపాంతరం చెందుతుంది.