Хөнгөн цагаан бүтцийн конструкц: Тохиргооны үндсэн хэсэг

Чанар сайн уралдааны орчинд цаасан хоолойн бүтцийн яагаад чухал байгаа

Мотор спортын логистикт алчуур хоолойн системүүдийн ач холбогдол нэмэгдэж буй нь

Орчин үеийн уралдааны талбай нь бүтцийн хувьд бат бөгөөд шилжүүлэн зөөх боломжтой инфраструктурыг шаарддаг. Сүүлийн дүртгэлүүдийг авч үзье: 2020 оноос хойшхи мотор спортын барилгын талаарх зарим тайлангуудын дагуу алчуур хоолойн системүүд нь FIA-гийн зөвшөөрсөн үйл ажиллагааны ойролцоогоор 10-ын 8-д ашиглагдаж байна. Цаасан хувилбаруудаас ойролцоогоор 40 хувь жингээр хөнгөн бөгөөд эдгээр алчуур бүтцийн дагуу уралдааны багууд нь тэмцээний цувралд оролцох явцад трактуудыг солих үед ойролцоогоор 30 хувь хурданчлан пит лэйнүүд, медиа тоноглол, аюулгүй байдлын тоног төхөөрөмжүүдийг дахин байршүүлж чаддаг. Өнгөрсөн жил Дэлхийн урт хугацааны уралдааны улиралд энэ зөрүү илэрхий харагдсан байна. Алчуур хүрээ ашиглан ажиллаж буй багууд нь шинэ талбайд бүх зүйлийг зөвхөн гурван хоногийн дотор байршуулж чадсан бөгөөд энэ нь цаасан хүрээ ашигладаг багуудаас ойролцоогоор нэг хоногийн дараа давж гарсан.

Гудамжны болон Дэпхийн уралдааны нэгжүүдийг дэмжихэд түлхүүр ач холбогдолтой

Цайр алюминийн модуль бүтэц нь уралдааны зохион байгуулагчдод түргэн шуурхай түр байгууламж барьж өгөх боломжийг олгодог. Тэд эмнэлгийн тоголдом, цацрагийн талбай, түр ВИП байр гэх мэт 90 миль/цаг хурдтай салхинд тэсвэртэй байгууламжийг бий болгож чаддаг. 2024 онд алюминийн фермийн ажиллагааны талаарх судалгаагаар эдгээр байгууламж нь таван тонн жинтэй хүчээр нөлөөлөх үед бараг хазайхгүй байгаа нь тогтоогдсон. Хэлбэлзэл нь миллиметрээс бага байгаа бөгөөд энэ нь FIA-гийн тогтоосон хатуу аюулгүй байдлын шаардлагыг хангаж байна. Тусгай хэрэгсэлгүйгээр зүйлсийг хурдан угсрах боломжтой байгаа нь онцлог юм. 60 квадрат метр талбай эзлэх зочны өрөөг зөвхөн 45 минутад угсрах бөгөөд энэ нь уламжлалт арга барилаас барилгын хугацааг гуравны хоёроор бууруулдаг. Энэ хурд нь цаг бүхэн чухал байдаг үйл явдлуудад маш чухал байдаг.

Тохиолдол: Формула Е-ийн гацааны комплекс дэх алюминийн фермүүд

Формула Е-ийн хотын төвийн замууд нь 12 цагийн хугацаанд суурилуулах, авлага хийх шаардлагатай пит комплексыг шаарддаг. 2023 оны Жакарта Е-Прикс уралдааны үед зохион байгуулагчид 12 км урттай хөнгөн цагаан балгас ашиглан дараахийг бий болгосон:

• цахилгаан хангамж, мэдээллийн технологийн төхөөрөмжтэй 36 модуль хөтөчийн гараж
• 98% чийглэг орчинд тогтвортой 8 метр өндөртэй цаг хугацааны байгууламж
• 65 кЖ импакт энергийг шингээж чадах мөргөлдөөний хаалга

Системийн 11 улсын уралдааны турш 100% дахин ашиглах боломж нь гангаар 48 тонн хаягдлыг багасгасан бөгөөд энэ нь Формула Е-ийн уралдааны машин 6-ын жинтэй эквивалент юм.

Материалын давуу тал: Хөнгөн цагаан балгасны хөнгөн жин, хүч, бат бөх чанар

Хөнгөн цагаан балгасны бүтэц нь хүчний харьцааны өндөр харьцаагаар автогацын инфраструктурт түлхэлт болдог. Аж ахуйн салбарын судалгаагаар хөнгөн цагаан балгасны систем нь ган бүтцээс 40%-иар илүү хүчний харьцааны өндөр харьцаа бүхий бөгөөд ачааллын багтаамж нь төсөөтэй байдаг. Энэ нь мотор спортын багуудыг тээвэрлэх үед тэдний тээврийн хэрэгсэл тутамд 25% илүү бүтцийн элемент ачаалаж тээвэрлэх боломжийг олгодог.

Хөнгөн цагаан ба Ган: Үзүүлэлтийн харьцуулалт өртөөний инфраструктурт

Чадвар	Алуминийн тээврийн цом	Ган шахмал балка
Жин	2.7 г/см³	7.85 г/см³
Хэт зэвэрдэггүй	Байгалийн исэлдсэн давхарга	Бүрдүүлэг шаарддаг
Суурилуулах хугацаа	30% хурдан	Хөдөлмөр оролцоо ихтэй

Шинэ үеийн хөнгөн цагаан хайлш нь үнэндээ 400 МПа-аас дээш хүчдэлийн бат бөх байдлыг хүртэл хүртэлгүй байгаа нь хуучин бодлого ёсоор юмсыг хөнгөн болгох нь мөн сул байхыг илтгэдэг байв. Сонирхолтой нь эдгээр материалыг уралдааны машинууд үргэлж тулгардаг экстрем температурын хэлбэлзэлд нэвтрүүлэхэд хэрхэн тэсвэрлэж буй юм. Бодоод үз дээ: температур гурван орны тоогоор хүрдэг халуун цөл шархлаас чийглэг эрэг дагуух хашаа доторх чийгийг хэдэн өдөр дараалан байлгах. Эдгээр 100 гаруй термал циклийн туршид материал суларч гэмтэхгүйгээр бат бөх байдал нь хэвээр байна. Тэсвэртэй байдал нь мөн чухал асуудал юм. Эдгээр хайлшаар хийсэн хөнгөн цагаан балканы систем нь давтагдах сэтгэл амаргүй байдалд тээвэрлэгчидтэй харьцуулахад гэмтэл гарахаас 10 дахин илүү хугацаа үргэлжилдэг. Тийм ч бат бөх байдал нь тоног төхөөрөмжийн найдвартай байдал нь бүх зүйл болох өрсөлдөөний орчинд томоохон ялгааг бий болгодог.

Динамик уралдааны хэрэглээнд зориулсан модуль дизайн ба захиалгат тохируулга

Олон арга хэмжээнд тохируулан өргөтгөх боломжтой бүтцийн балкны тохиргоо

Модуль хэлбэрээр зохион бүтээгдсэн цутгалт балкнууд нь төрөл бүрийн байгуулалтын өөрчлөлтийг хийх боломжийг олгодог тул мотор спортны талбайн тохижуулгын үндсэн хэсэг болон хувирчээ. Стандарт хөндлөн огтлол болон нарийн боловсруулалттай холболтын хэрэгслүүд нь 20-оос 50 метр урттай бат бөх бүтцийг угсрах шаардлагатай гишүүдэд ажлыг хялбар болгодог. Энэ нь үзэгчдийн цамхаг, цаг хугацааны тодорхойлогч цамхаг, мэдээллийн талбай зэрэг байж болно. Олон улсын мотор спортын инженерийн ассоциацийн өнгөрсөн жилхэн хэвлүүлсэн судалгаагаар эдгээр модуль системд шилжсэн талбайд байршуулах зардал нь уртрагийн ган бүтцийг ашигласан тохиолдолтой харьцуулахад 1/3-аар багассан байна. Энэ арга ажилттай байгааны шалтгаан нь маш олон юм.

• Газрын хамаарал : Хөлний өндрийг (1.5–3.5 м) тэгш бус пит лэйн гадаргуунд тохируулах
• Ачааллын өргөтгөх боломж : Цацрагийн тоног төхөөрөмж (м²-т 800 кг хүртэл) дэмжихийн тулд олон балкны хэсгүүдийг нэгтгэх
• Цуваа нэгтгэх боломжтой : Формула Е, ралли-кросс, цахилгаан GT үйл явдлуудад тээвэрлэгчийн хэсгүүдийг хуваалц

Хөдөлгөөнт зам болон үйл явдлын шаардлагад хурдан тохируулах

Цаг хугацаа чухал байдаг өрсөлдөөний үйл явдлуудад медиа тогтоогч болон ялалтын талбайг хоёр цагаас бага хугацаанд солих боломжтой трусс систем шаардлагатай. Шинэ зэсэлтгүй загвар нь пружинт штифтууд болон соронзон удирдамжийн системийг ашигладаг бөгөөд энэ нь багуудад гэрлийн 40 метрийн тогтоогчийг зөвхөн 18 минутад бүхэлд нь түр зогсоох боломжийг олгодог. Энэ нь хуучин болттой системээс хоёр гуравны нэгээр илүү хурдан юм. Ажиллагч багийн гишүүд энэ хурдны дэвшлийг сүүлчийн агшинд өөрчлөлт орж ирэхэд маш их үнэлдэг. Хэт олон хүн ирснээр зорчигчдын бүсийг өргөжүүлэх шаардлагатай болох, эсвэл бороо орж тоглолт түдэгдэх үед яаралтай замыг бэлтгэх тухай бодож байгаарай. Ийм шилжилтүүд нь хүрэлцээгүй сорилт амжилттай давахад маш их нөлөө үзүүлдэг.

Үр ашигтай ашиглалт: Цаг хугацаа хамааралтай нөхцөлд хурдан цуглуулах болон салгах

Хурдан холболтын систем болон зэсэлтгүй цуглуулгын инноваци

Орчин үеийн хөнгөн цагаан балгасны системүүд нь ажилчид хуучин болттой байгууламжтай харьцуулахад дунджаар гурван хэсгийн хоёрыг нь хурдан угсардаг тусгай багаж хэрэгсэлгүйгээр холбогч элементүүдээр тоноглогдсон байдаг. Энэ дизайн нь өмнө нь цэргийн хүчний түрүүнд ашигладаг байсан хурдан түгээлтийн системээс санаа авч хийгдсэн юм. Эдгээр нь хоорондоо холбогддог эд ангиуд болон урьдчилан татсан нумуудыг агуулдаг бөгөөд онцгой сургалт эсвэл тоног төхөөрөмжгүйгээр бүх зүйлийг бат бөх байлгана. Жишээ нь Формула Е-ийн уралдааны багууд одоо өмнөх найман цагийн угсралтыг зөвхөн гурван цаг болгон багасгасан байдаг. FIA-ийн жин эрхтэй аюулгүй байдалын стандартыг хангаж байх замаар энэ нь бодитоор хэдий чинээ чухал гэдгийг ойлгомжтой харуулж байна.

Түр уралдааны орчин байгуулалтанд хийсэн цаг болон хөдөлмөрийн хэмнэлт

Алчуур хоосон цагийн хурдан унтраах нь цахилгаан хөдөлгүүртэй харьцуулахад хуваан авах нь хамаагүй хялбар бөгөөд унтраалт хийх ажлыг ойролцоогоор 40%-иар бууруулдаг. Энэ нь тухайн улиралд олон улсын өрөөнүүдэд зориулан олон үйл явдлыг зохион байгуулдаг талбайнуудад түрээсийн зардлыг бууруулахад том нөлөө үзүүлдэг. Жишээ нь, Якорт хотын цахилгаан уралдааны замыг авч үзье. Тэндэх баг нь замын бүтцийг өөрчлөх үед шөнжилж урт урт тээглүүрийг шилжүүлэх, мэдээллийн башныг дахин байршуулах шаардлагатай болдог. Хурдан унтрааснаар хэмнэсэн цаг нь багийн гурван хувийг бодитой ажлуулах боломж олгодог. Жишээ нь, цаг агаарын эвдэрсэн өдөр бэлтгэх, шууд дамжуулалтыг зохион байгуулах зэрэг бусад чухал ажлуудыг хийх боломжтой болгодог.

Аюулгүй байдал, Стандартууд, Алчуур хоосон цагийн инженерийн технологийн дэвшлийн талаар

Татуурын аюулгүй байдалын стандартыг хангаж, Ачааллын гэрчилгээний шаардлагыг хангах

Алюминийн ферм бүтцийн ажил хийх үед аюулгүй байдалд харимхай дагуулж байх нь маш чухал юм. OSHA 29 CFR 1910.269 стандарт нь ачааллын удирдлагын шаардлагыг зохицуулж байхад NFPA 5000 нь түүнд тохирох галын эсэргүүцлийн асуудлуудад тусгайлан анхаардаг. Гуравдагч талын сертификжүүлэх нь ASCE 7-22 стандартын дагуу ферм системүүд 35 ksi орчим уян хатан байдлын хамгийн бага түвшинд хүрч байгааг баталж өгдөг тул чухал юм. Эдгээр сертификжүүлсэн системүүд нь тэдгээрийн статик жинэнд харгалзах чадавхиас динамик ачаалал нь дунджаар 2.5 дахин илүүг хүлээн авч чаддаг бөгөөд энэ нь жолоочийн үйл явдал шиг их хүчингүй байдалд маш чухал ач холбогдолтой байдаг. 2023 онд Engineering Safety Journal сэтгүүлд нийтэлсэн сүүлийн судалгаа сонирхолтой мэдээлэл мөн байв. AWS D1.2 стандартын бөмбөлөг ба нэгэн энгийн аргыг хэрэглэхээс илүүтэйгээр хэрэв стандартчилсан бөмбөлөг аргыг хэрэглэвэл судалгааны олон тохиолдолд бүтцийн гэмтэл дунджаар 41%-иар буурч байжээ. Ийм мэдээлэл нь зохих сертификжүүлэлтийг хийхгүйгээр үлдээхгүй байхын чухлыг сайн ойлгомжтой болгодог.

Цайртай хайлшийн болон үйлдвэрлэлийн процессын шинэчлэлтүүд

Одоо 6000 цайртай хайлшны технологид дэвшлийн үр дүнд таталтын бат бөх байдал нь 18%-иар нэмэгдсэн буюу 76 ksi хүртэл хүрч, цаашид жин нэмэгдээгүй байна. Компьютержүүлсэн экструзийн процессын хэмжээний нарийвчлал нь ±0.1 мм байгаа тул ордуудад модуль хэлбэрийн цуглуулгыг гүйцэтгэх боломжийг олгодог. Таван тэнхлэгтэй CNC машинд зах зээлийн холбогчийн хаягдлыг 2020 оноос хойш 62%-иар бууруулж, серийн үйлдвэрлэлд 99.98% ачааллын тогтвортой байдалд хүрсэн.

Ихэнх асуултууд

Амьдралын орчинд цайртай ферм яагаад илүү түгээмэл хэрэглэгддэг вэ?

Цайртай фермыг хөнгөн, бат бөх, элэгдэлд тэсвэлтэй чанаруудын тулд түгээмэл хэрэглэдэг бөгөөд энэ нь уламжит ган фермтэй харьцуулахад илүү хурдан суурилуулах боломжийг олгоно.

Цайр амьдралын арга хэмжээний бэлтгэлтийн цагийг хэрхэн сайжруулдаг вэ?

Цайрын хөнгөн чанар болон модуль хэлбэр нь цуглуулга, салгах ажлыг хурдасгах, хөдөлмөрийн цагийг эрс бууруулах боломжийг олгодог.

Цайр ферм нь их ачаалал дор аюулгүй юу?

Тийм, хөнгөн цагаан балки нь хүнд даацын болон аюулгүй байдалын стандартыг хангаж, динамик ачаалал доор тогтвортой ажиллагааг баталгаажуулдаг.

Хөнгөн цагаан балки ашиглах урт хугацаат ашиг юу вэ?

Хөнгөн цагаан балки нь илүү өндөр дэгдэлтийн эсэргүүцэл, урт нас, модуль бүтэцтэй байдаг тул материал ихээр хэмнэх, орчин тойрны ашиг орж ирдэг.