Làm thế nào để cải thiện cảm giác nặng nề của bánh xe tay nói?

Trong hoạt động của thiết bị công nghiệp, bánh xe tay nói (bánh xe tay nói) đóng vai trò chính trong điều khiển thủ công trong nhiều tình huống như điều khiển công cụ máy móc, điều chỉnh van và thiết bị dây chuyền sản xuất tự động do thiết kế kết cấu độc đáo của nó. Tuy nhiên, một cuộc khảo sát quy mô lớn gần đây về thiết bị vận hành công nghiệp cho thấy khoảng 38% các nhà khai thác tiền tuyến báo cáo rằng họ đã gặp rắc rối bởi cảm giác nặng nề của bánh xe tay nói trong công việc hàng ngày của họ. Vấn đề này không chỉ làm giảm đáng kể hiệu quả sản xuất, mà về lâu dài, nó cũng có thể có ảnh hưởng xấu đến sức khỏe của các nhà khai thác.

Mục lục

1. Khảo sát tình hình hiện tại về cảm giác nặng nề của bánh xe tay nói

2. Phân tích lý do cho cảm giác nặng nề của bánh xe tay nói

3. Phương pháp và chiến lược để cải thiện cảm giác của bánh xe tay nói

4. Phân tích trường hợp của các doanh nghiệp ngành liên quan đến vấn đề cảm giác nặng nề của bánh xe tay nói

5. Ý kiến ​​chuyên gia và triển vọng ngành

1. Khảo sát tình hình hiện tại về cảm giác nặng nề của bánh xe tay nói

Để hiểu đầy đủ và chính xác về phân phối và mức độ nghiêm trọng của vấn đềBánh xe tay nóiCảm giác hoạt động quá nặng trong các ngành công nghiệp khác nhau, nhóm nghiên cứu đã thực hiện một cuộc khảo sát bảng câu hỏi về 250 công ty trong bảy ngành công nghiệp lớn, bao gồm sản xuất, năng lượng và hóa chất, và xử lý cơ khí, và thu thập tổng cộng 220 câu hỏi hợp lệ. Kết quả khảo sát cho thấy tính phổ quát của vấn đề với dữ liệu trực quan, như được hiển thị trong bảng sau:

Rõ ràng từ dữ liệu rằng ngành sản xuất bị ảnh hưởng nhiều nhất bởi vấn đề này, với gần 40% các công ty bị hoạt động nặng. Tình hình trong các ngành công nghiệp chế biến năng lượng, hóa học và cơ khí cũng không lạc quan, với khoảng một phần năm các công ty phải đối mặt với cùng một vấn đề. Hoạt động nặng đòi hỏi các nhà khai thác phải dành nhiều sức mạnh thể chất hơn trong các hoạt động thường xuyên và hiệu quả công việc giảm trung bình 12% - 20%. Ngoài ra, hoạt động lực lượng quá mức lâu dài cũng có thể dẫn đến các bệnh chung ở cổ tay, cánh tay và các bộ phận khác, làm tăng rủi ro việc làm tiềm năng và chi phí lao động của công ty.

2. Phân tích lý do cho cảm giác nặng nề của bánh xe tay nói

● Mức thiết kế cấu trúc cơ học

Phù hợp kém giữa trục và ổ trục: Trong quá trình sản xuất của một sốBánh xe Van,Tính dung sai phù hợp giữa trục và ổ trục vượt quá phạm vi hợp lý do điều khiển chính xác gia công không đầy đủ. Trong các trường hợp bình thường, dung sai phù hợp giữa hai cái phải được kiểm soát chặt chẽ trong ± {{0}}. 01mm để đảm bảo hoạt động trơn tru. Tuy nhiên, thử nghiệm thực tế cho thấy khả năng chịu đựng của một số bánh xe tay cao tới ± 0,06mm, làm tăng đáng kể ma sát giữa trục và ổ trục, và người vận hành phải áp dụng thêm 25% - 35% lực khi xoay bánh xe tay. ​

Bố cục nói không hợp lý: Là thành phần truyền lực chính, số lượng, độ dài và góc phân phối của nan hoa đóng vai trò quyết định trong cảm giác hoạt động. Trong một số thiết kế bánh xe tay, số lượng nan hoa quá nhỏ để phân tán đều mô -men xoắn và nồng độ lực cục bộ sẽ xảy ra trong quá trình quay, dẫn đến Jams hoạt động; hoặc góc phân phối nói không phù hợp với các nguyên tắc công thái học và người vận hành rất khó có thể tạo thành một lực hiệu quả khi tác dụng lực, làm tăng đáng kể độ khó của hoạt động. Ví dụ, số lượng nan hoa của một tay cầm mô hình cũ nhất định ít hơn 3 so với thiết kế được tối ưu hóa. Các nhà khai thác báo cáo rằng nó không chỉ tốn công sức để vận hành, mà còn cực kỳ không ổn định. ​

● Lựa chọn vật liệu không phù hợp

Vật liệu của cơ thể tay cầm nặng: Một số công ty sử dụng vật liệu có mật độ cao hơn, chẳng hạn như gang thông thường, để sản xuất cơ thể tay cầm do xem xét chi phí hoặc sự hiểu biết một chiều về độ bền. So với các vật liệu nhẹ và cường độ cao như hợp kim nhôm, mật độ của gang thông thường cao hơn gần 2,5 lần, làm cho khối lượng tổng thể của tay cầm quá lớn và thời điểm quán tính tăng đáng kể. Khi quay tay, người vận hành cần vượt qua một lực quán tính lớn hơn, và do đó rõ ràng cảm thấy cảm giác nặng nề của hoạt động. ​

Ma sát bất thường của vật liệu bề mặt: Các đặc tính ma sát của vật liệu bề mặt tay có liên quan trực tiếp đến sự ổn định của độ bám và độ mịn của vòng quay. Nếu vật liệu bề mặt quá mịn, chẳng hạn như một số tay cầm có bề mặt kim loại được đánh bóng, thì rất dễ trượt khi tay của người vận hành đổ mồ hôi hoặc nhuộm màu dầu. Để đảm bảo sự ổn định của hoạt động, các nhà khai thác phải tăng lực bám và lực xoay; Ngược lại, nếu ma sát của vật liệu bề mặt quá lớn, nó sẽ tạo ra quá nhiều điện trở bổ sung trong quá trình quay, làm tăng thêm gánh nặng hoạt động.

● Giao thoa môi trường hoạt động thiết bị

Nhiệt độ và độ ẩm ảnh hưởng: Trong môi trường nhiệt độ cao (trên 38 độ), các bộ phận kim loại của bánh xe sẽ thay đổi kích thước do sự giãn nở và co thắt nhiệt, dẫn đến khoảng cách nhỏ hơn giữa trục bánh xe và ổ trục và tăng ma sát. Trong môi trường độ ẩm cao (độ ẩm lớn hơn 75%), các bộ phận kim loại dễ bị rỉ sét. Lớp rỉ sét không chỉ phá hủy hoàn thiện bề mặt của các bộ phận, mà còn có thể khiến các bộ phận bị biến dạng, tiếp tục làm hỏng cảm giác hoạt động. Theo số liệu thống kê, xác suất của một bánh xe tay nói hoạt động trong môi trường nhiệt độ cao và độ ẩm cao cao tới 75%và lực vận hành cần thiết tăng trung bình 35%- 45%.

Bụi và sự tích lũy tạp chất: Trong môi trường làm việc bụi bặm, bụi và tạp chất có thể dễ dàng đi vào cấu trúc bên trong của bánh xe tay, đặc biệt là khoảng cách giữa trục bánh xe và ổ trục. Những hạt nhỏ này sẽ hoạt động như chất mài mòn, làm nặng thêm độ mòn của các bộ phận, trong khi làm tăng đáng kể ma sát giữa các bộ phận, khiến cho hoạt động cảm thấy nặng hơn. Trong các doanh nghiệp bị ô nhiễm bụi nghiêm trọng như mỏ và cây xi măng, tỷ lệ bánh xe tay gặp vấn đề hoạt động do tích lũy bụi và tạp chất vượt quá 85%.

3. Phương pháp và chiến lược để cải thiện cảm giác của bánh xe tay nói

● Tối ưu hóa thiết kế cấu trúc cơ học

Cải thiện độ chính xác phù hợp: Các công ty sản xuất nên tăng đầu tư vào việc nâng cấp và cải tạo thiết bị sản xuất, giới thiệu các trung tâm gia công CNC có độ chính xác cao và kiểm soát nghiêm ngặt khả năng chịu đựng của trục bánh xe và vòng bi trong ± {1}}. 005mm. Đồng thời, tối ưu hóa quy trình lắp ráp, sử dụng các công cụ lắp ráp chuyên nghiệp và thiết bị thử nghiệm để đảm bảo rằng độ thanh thải phù hợp là đồng đều trong quá trình lắp ráp. Ví dụ, trong quá trình sản xuất củaBánh xe tay trong van dừngĐối với thiết bị công cụ máy móc của mình, nhóm công cụ Thẩm Dương đã giảm thành công lực vận hành của tay cầm xuống 28% thông qua các biện pháp trên và người vận hành báo cáo rằng độ mịn của hoạt động được cải thiện rất nhiều. ​
Bố cục hợp lý của nan hoa: Với sự trợ giúp của công nghệ thiết kế hỗ trợ máy tính (CAD) và phân tích phần tử hữu hạn (FEA), bố cục nói được tối ưu hóa chính xác theo các kịch bản sử dụng thực tế và yêu cầu hoạt động của bàn tay. Đối với các tay cầm thường được điều chỉnh trong biên độ nhỏ, số lượng nan hoa có thể được tăng lên một cách thích hợp để cải thiện tính đồng nhất của truyền lực; Đối với các tay cầm vận hành cần phải chịu được mô -men xoắn lớn, chiều dài và góc phân phối của nan hoa có thể được điều chỉnh hợp lý để tối ưu hóa đường dẫn truyền mô -men xoắn. Trong việc thiết kế các tay cầm máy móc kỹ thuật của mình, Sany Heavy Industry đã sử dụng công nghệ này để thiết kế lại bố cục nói, giúp cải thiện đáng kể cảm giác vận hành và tăng hiệu quả vận hành của nhà điều hành khoảng 22%. ​

● Chọn đúng vật liệu

Sử dụng vật liệu nhẹ: Tích cực thúc đẩy việc sử dụng các vật liệu nhẹ và có độ bền cao như hợp kim nhôm và vật liệu tổng hợp sợi carbon để thay thế các vật liệu nặng truyền thống. Mật độ của hợp kim nhôm chỉ bằng một phần ba so với gang thông thường và sức mạnh của nó có thể đáp ứng nhu cầu của hầu hết các kịch bản ứng dụng công nghiệp; Vật liệu tổng hợp bằng sợi carbon có cường độ đặc biệt cao hơn và mô đun cụ thể, có thể làm giảm đáng kể trọng lượng của tay cầm trong khi đảm bảo sức mạnh cấu trúc của tay cầm. Ví dụ, CATL sử dụng vật liệu hợp kim nhôm trong việc sản xuất tay cầm cho một số thiết bị tự động hóa, giúp giảm trọng lượng của tay nắm tay khoảng 42%và cảm giác hoạt động nhẹ hơn đáng kể, được các nhà khai thác tuyến đầu đón nhận. ​
Tối ưu hóa vật liệu bề mặt và xử lý: Chọn vật liệu bề mặt với đặc tính chống trượt tốt và hệ số ma sát vừa phải, và kết hợp chúng với các quy trình xử lý bề mặt tiên tiến. Ví dụ, anodizing bề mặt của một tay súng hợp kim nhôm để tạo thành một màng oxit cứng với một mức độ nhám nhất định không chỉ có thể tăng cường khả năng chống ăn mòn của tay cầm, mà còn làm tăng ma sát bề mặt và ngăn chặn hiệu quả trượt. Đối với một số kịch bản ứng dụng đòi hỏi cảm giác hoạt động cực kỳ cao, các nắp tay làm bằng silicon hoặc cao su cũng có thể được sử dụng để cải thiện hơn nữa sự thoải mái khi giữ và sự ổn định của hoạt động. Huawei sử dụng vỏ tay của silicone trong thiết kế tay cầm của một số thiết bị của nó. Sau khi thử nghiệm, lực giữ trong quá trình hoạt động có thể giảm 18% - 22%, làm giảm hiệu quả sự mệt mỏi của người vận hành. ​

● Các biện pháp cải thiện để thích ứng với môi trường vận hành thiết bị

Bảo vệ nhiệt độ và độ ẩm: Đối với môi trường nhiệt độ cao, chất bôi trơn kháng nhiệt độ cao, chẳng hạn như chất bôi trơn gốc dầu silicon, được chọn để đảm bảo rằng các trục và vòng bi vẫn có thể duy trì hiệu suất bôi trơn tốt ở nhiệt độ cao. Đồng thời, thiết kế cách nhiệt được thêm vào tay cầm, chẳng hạn như lắp đặt tay áo cách nhiệt hoặc sử dụng vật liệu cách nhiệt nhiệt để sản xuất một số bộ phận. Trong môi trường độ ẩm cao, các trục và vòng bi bằng thép không gỉ được chọn, và các phương pháp điều trị chống chất thải như mạ kẽm và mạ crôm được thực hiện. Các thiết bị chống ẩm, chẳng hạn như các hộp hút ẩm, cũng có thể được đặt bên trong tay cầm. Trong thiết kế các tay cầm cho thiết bị hóa học của mình, Sinopec sử dụng các biện pháp trên kết hợp để giảm hiệu quả tác động của nhiệt độ và độ ẩm đối với cảm giác vận hành của tay cầm và cải thiện đáng kể sự ổn định vận hành của thiết bị trong môi trường khắc nghiệt.
Thiết kế và bảo trì chống bụi: Các thiết bị niêm phong chống bụi hiệu quả, chẳng hạn như niêm phong cao su và cấu trúc niêm phong mê cung, được lắp đặt tại các phần chính của tay cầm, chẳng hạn như kết nối giữa trục và ổ trục, để ngăn chặn hiệu quả sự xâm nhập của bụi và tạp chất. Đồng thời, một cơ chế làm sạch và bảo trì thường xuyên được thiết lập, và các công cụ làm sạch và chất tẩy rửa đặc biệt được sử dụng để thực hiện làm sạch sâu các tay cầm làm việc trong môi trường bụi bặm ít nhất một lần một tuần. Xi măng Conch thực hiện nghiêm ngặt các biện pháp chống bụi và làm sạch trong việc duy trì các tay của thiết bị sản xuất xi măng. Những thất bại trong hoạt động do bụi và tạp chất trên tay cầm đã giảm đáng kể, chu kỳ bảo trì thiết bị đã được mở rộng và hiệu quả sản xuất đã được đảm bảo một cách hiệu quả.

4. Phân tích trường hợp của các doanh nghiệp ngành liên quan đến vấn đề cảm giác nặng nề của bánh xe tay nói

Trường hợp: thăm dò và đột phá củaCông ty TNHH xử lý kim loại Hàng Châu Xiaoshan Chuangye, Ltd.Công ty TNHH xử lý kim loại Hàng Châu Xiaoshan Chuangye tập trung vào lĩnh vực chế biến kim loại. Tổng giám đốc nhận thức sâu sắc về tác động tiềm năng của vấn đề hoạt động nặng đối với chất lượng sản phẩm và sự hài lòng của khách hàng. Sau khi nghiên cứu chuyên sâu về nhu cầu thị trường và phản hồi của người dùng, nhóm R & D của công ty đã quyết định bắt đầu với sự đổi mới vật liệu và tối ưu hóa cấu trúc. Về vật liệu, nhóm nghiên cứu đã cố gắng sử dụng vật liệu hợp kim nhôm mới và thực hiện các quy trình xử lý nhiệt đặc biệt trên chúng để cải thiện sức mạnh và độ bền của các vật liệu. Sau nhiều thử nghiệm, vật liệu hợp kim nhôm cuối cùng đã chọn giảm trọng lượng của tay cầm xuống 38% trong khi đảm bảo sức mạnh. Về mặt tối ưu hóa cấu trúc, nhóm đã thiết kế lại phương pháp hình dạng và kết nối của các nan hoa và áp dụng một thiết kế nói hình vòng cung độc đáo để tăng hiệu quả truyền lực và giảm nồng độ ứng suất. Đồng thời, trục bánh xe và ổ trục được nối đất và lắp ráp với độ chính xác cao, và dung sai phù hợp được kiểm soát ở ± 0. 004mm. Sau những cải tiến này, cảm giác hoạt động của bánh xe tay được sản xuất bởi công ty đã được cải thiện rất nhiều. Khách hàng đã báo cáo rằng hoạt động là dễ dàng và trơn tru. Khối lượng đặt hàng sản phẩm đã tăng 25% trong nửa năm và khả năng hiển thị và danh tiếng của công ty trong ngành cũng đã được cải thiện rất nhiều.

5. Ý kiến ​​chuyên gia và triển vọng ngành

Chuyên gia kỹ thuật cơ khí Li Hong chỉ ra rằng cảm giác nặng nề củaBánh xe tay nóilà một vấn đề chính trong việc tối ưu hóa trải nghiệm vận hành của thiết bị công nghiệp, liên quan đến thiết kế, sản xuất, vật liệu và môi trường. Để giải quyết vấn đề này, các doanh nghiệp phải hợp tác giữa các ngành, tích hợp các công nghệ từ nhiều lĩnh vực, bắt đầu từ nguồn thiết kế và chú ý đến bảo trì vòng đời đầy đủ.
Trong tương lai, sản xuất thông minh và các công nghệ vật liệu mới sẽ giúp nói về bánh xe tay trở nên thông minh, nhẹ và được nhân hóa, cải thiện cơ bản cảm giác hoạt động, cải thiện hiệu quả sản xuất và bảo vệ sức khỏe nhân sự. Khi các yêu cầu của ngành đối với việc tăng thiết bị công nghiệp, bắt buộc phải giải quyết vấn đề cảm giác hoạt động nặng. Các doanh nghiệp nên tăng sự đổi mới nghiên cứu và phát triển và cải thiện chất lượng sản phẩm; Các hiệp hội công nghiệp và các tổ chức khác cần xây dựng các tiêu chuẩn quảng bá, xây dựng các nền tảng để thúc đẩy nâng cấp công nghệ và giúp phát triển chất lượng cao của ngành công nghiệp. Hiện tại, vấn đề này đã thu hút sự chú ý, và các giải pháp hiệu quả đã được chứng minh bằng cách phân tích nguyên nhân và kết hợp các trường hợp. Tất cả các bên sẽ làm việc cùng nhau để vượt qua những khó khăn và thêm sức sống cho sự phát triển công nghiệp.