1,Bentuk kegagalan katrol MC dan analisis alasannya　

　　Bahan nilon MC menjadi poliamida secara kimia dan terdiri dari ikatan kovalen dan molekul, yaitu ikatan intra molekul dengan ikatan kovalen dan ikatan antar molekul dengan ikatan molekul.Struktur material ini memiliki berbagai keunggulan seperti ringan, ketahanan aus, ketahanan korosi, isolasi, dll. Ini adalah plastik rekayasa yang sangat banyak digunakan [1].　

　　Katrol nilon MC yang dipasang pada pintu pelindung Tianjin Metro Jalur 2 akan mengalami dua bentuk kegagalan berikut setelah jangka waktu tertentu: (1) keausan pada tepi luar katrol;(2) jarak antara cincin bagian dalam katrol dan bantalan.

Penyebab kedua bentuk kegagalan di atas, dilakukan analisis berikut.　

　　(1) Badan pintu tidak benar, dan posisi katrol akan salah selama operasi, yang akan menyebabkan tepi luar aus, dan kekuatan sisi dalam katrol dan bantalan akan muncul ke arah yang berbeda dari stres ruang.　

　　(2) track tidak lurus atau permukaan track tidak rata sehingga menyebabkan keausan pada bagian luar.　

　　(3) Ketika pintu membuka dan menutup, pintu geser bergerak, roda geser mengalami beban siklik untuk waktu yang lama, mengakibatkan deformasi kelelahan, roda bagian dalam katrol berubah bentuk dan celah dihasilkan.　

　　(4) pintu saat istirahat, katrol telah menahan berat pintu geser, waktu yang lama untuk menanggung beban tetap, menghasilkan deformasi mulur.　

　　(5) Ada perbedaan kekerasan antara bantalan dan puli, dan tindakan ekstrusi yang lama akan menghasilkan deformasi dan menyebabkan kegagalan [2].　

　　2 proses perhitungan umur katrol MC　

　　Katrol nilon MC adalah struktur polimer bahan rekayasa, dalam operasi kerja yang sebenarnya, oleh suhu serta peran beban, struktur molekul deformasi ireversibel, yang akhirnya mengarah pada penghancuran material [3].　

　　(1) Dipertimbangkan dalam hal suhu: dengan perubahan suhu di dalam lingkungan, ada hubungan berikut antara sifat fisik komponen peralatan dan waktu kegagalan, yang dinyatakan sebagai fungsi dari　

　　F (P) = Kτ (1)　

　　di mana P adalah nilai properti fisik dan mekanik;K adalah konstanta laju reaksi;τ adalah waktu penuaan.　

　　Jika bahan ditentukan, kemudian ditentukan nilai P parameter fisik bahan ini, dan nilai jaminan tarik dan tekuk ditetapkan di atas 80%, maka hubungan antara waktu kritis dan konstanta K adalah　

　　τ=F(P)/K (2)　

　　Konstanta K dan suhu T memenuhi hubungan berikut.　

　　K=Ae(- E/RT) (3)　

　　di mana E adalah energi aktivasi;R adalah konstanta gas ideal;A dan e adalah konstanta.Mengambil logaritma dari dua rumus di atas secara matematis dan memproses deformasi, kita mendapatkan　

　　lnτ = E/(2.303RT) C (4)　

　　Dalam persamaan yang diperoleh di atas, C adalah konstanta.Berdasarkan persamaan di atas, diketahui bahwa terdapat hubungan positif yang serupa antara waktu kritis dan suhu .Melanjutkan deformasi persamaan di atas, kita peroleh.　

　　lnτ=ab/T (5)　

　　Menurut teori analisis numerik, konstanta a dan b dalam persamaan di atas ditentukan, dan umur kritis pada suhu layanan dapat dihitung.　

　　Metro Tianjin jalur 2 pada dasarnya adalah stasiun bawah tanah, karena peran pintu pelindung dan kontrol cincin, suhu di mana katrol berada relatif stabil sepanjang tahun, diukur dengan mengambil nilai rata-rata 25°, setelah memeriksa tabel, kita bisa mendapatkan a = -2.117, b = 2220, bawa t = 25° menjadi (5), kita bisa mendapatkanτ = 25,4 tahun.Ambil faktor keamanan 0,6, dan dapatkan nilai keamanan 20,3 tahun.　

　　(2) beban pada analisis umur kelelahan: proyeksi di atas untuk pertimbangan suhu perhitungan umur katrol, dan dalam penggunaan aktual, katrol juga akan dikenakan peran beban, prinsipnya adalah: struktur molekul polimer di bawah aksi beban bolak-balik menghasilkan evolusi ireversibel dan deformasi struktur molekul, pekerja mekanik pada peran rantai molekul, menghasilkan rotasi dan distorsi, pembentukan pola perak dan pola pita geser perak, menandakan kelelahan, dengan akumulasi besar jumlah beban siklus bolak-balik, pola perak secara bertahap meluas, membentuk retakan, dan melebar tajam, dan akhirnya menyebabkan fraktur kerusakan material.　

　　Dalam perhitungan umur ini, analisa umur dilakukan pada kondisi lingkungan yang ideal, yaitu lintasan datar dan posisi badan pintu juga rata.　

　　Pertama pertimbangkan dampak frekuensi beban pada kehidupan: setiap pintu geser memiliki empat katrol, setiap katrol berbagi seperempat dari berat pintu, setelah memeriksa informasi bahwa berat pintu geser adalah 80kg, gravitasi pintu dapat diperoleh: 80× 9,8 = 784 N.　

　　Kemudian bagikan gravitasi pada setiap katrol sebagai: 784÷ 4 = 196 N.　

　　Lebar pintu geser adalah 1m, yaitu setiap kali pintu dibuka dan ditutup selama 1m, kemudian mengukur diameter katrol adalah 0,057m, dapat dihitung kelilingnya: 0,057× 3,14 = 0,179 m.　

　　Kemudian pintu geser terbuka satu kali, jumlah putaran katrol yang harus dilalui dapat diturunkan: 1÷ 0,179 = 5,6 putaran.　

　　Menurut data yang diberikan oleh Departemen Manajemen Lalu Lintas, jumlah berjalan di satu sisi sebulan adalah 4032, yang dapat diturunkan dari jumlah berjalan per hari: 4032÷ 30 = 134.　

　　setiap pagi stasiun akan menguji pintu kasa sekitar 10 kali, sehingga jumlah pergerakan pintu geser per hari adalah: 134 10 = 144 kali.　

　　pintu geser saklar sekali, katrol untuk pergi 11,2 putaran, pintu geser sehari memiliki 144 siklus saklar, sehingga jumlah putaran katrol sehari: 144× 5,6 = 806,4 putaran.　

　　Setiap putaran katrol, kita harus mengalami siklus gaya, sehingga kita bisa mendapatkan frekuensi gayanya: 806.4÷ (24× 3600) = 0,0093Hz.　

　　Setelah memeriksa data, 0,0093 Hz frekuensi ini sesuai dengan jumlah siklus mendekati tak terhingga, menunjukkan bahwa frekuensi beban sangat rendah, di sini tidak perlu mempertimbangkan.　

　　(3) sekali lagi pertimbangkan dampak tekanan pada kehidupan: setelah analisis, kontak antara puli dan trek untuk kontak permukaan, kira-kira diperkirakan luasnya: 0,001,1× 0,001,1 = 1,21× 10-6m2　

　　Menurut metrik tekanan: P = F / S = 196÷ 1.21× 10-6 = 161× 106 = 161MPa　

　　Setelah memeriksa tabel, jumlah siklus yang sesuai dengan 161MPa adalah 0,24×106;menurut jumlah siklus bulanan 4032 kali, jumlah siklus dalam setahun dapat diperoleh: 4032×12=48384 kali　

　　Kemudian kita bisa mendapatkan tekanan yang sesuai dengan umur katrol: 0,24× 106÷ 48384 = 4,9 tahun