1,צורת כשל גלגלת MC וניתוח סיבה　

　　חומר ניילון MC הופך לפוליאמיד מבחינה כימית ומורכב מקשרים קוולנטיים ומולקולריים, כלומר תוך-מולקולרי הקשורים בקשרים קוולנטיים ומקושרים בין-מולקולריים בקשרים מולקולריים.למבנה זה של החומר יש מגוון יתרונות כמו משקל קל, עמידות בפני שחיקה, עמידות בפני קורוזיה, בידוד וכו'. זהו פלסטיק הנדסי בשימוש נרחב מאוד [1].　

　　גלגלת הניילון MC המיושמת על דלת המגן של קו 2 של מטרו טיאנג'ין תהיה עם שתי צורות הכשל הבאות לאחר פרק זמן: (1) בלאי בקצה החיצוני של הגלגלת;(2) מרווח בין הטבעת הפנימית של הגלגלת לבין המיסב.

הסיבות לשתי צורות הכישלון לעיל, הניתוח הבא נעשה.　

　　(1) גוף הדלת אינו תקין, ומיקום הגלגלת יהיה שגוי במהלך הפעולה, מה שיגרום לשחיקה של הקצה החיצוני, וכוח הצד הפנימי של הגלגלת והמיסב יופיע בכיוונים שונים של מתח בחלל.　

　　(2) המסלול אינו ישר או משטח המסלול אינו שטוח, מה שגורם לבלאי מבחוץ.　

　　(3) כאשר הדלת נפתחת ונסגרת, דלת ההזזה זזה, גלגל ההזזה נתון לעומס מחזורי במשך זמן רב, וכתוצאה מכך לעיוות עייפות, הגלגל הפנימי של הגלגלת מעוות ונוצר פער.　

　　(4) דלת במנוחה, הגלגלת נושאת את המשקל של דלת ההזזה, זמן רב לשאת את העומס הקבוע, וכתוצאה מכך עיוות זחילה.　

　　(5) יש הבדל קשיות בין המיסב לגלגלת, ופעולת האקסטרוזיה הממושכת תיצור עיוות ותגרום לכשל [2].　

　　תהליך חישוב חיי גלגלת 2 MC　

　　גלגלת ניילון MC היא מבנה פולימרי של חומרים הנדסיים, בפעולת העבודה בפועל, לפי הטמפרטורה וכן תפקיד העומס, המבנה המולקולרי של דפורמציה בלתי הפיכה, אשר מוביל בסופו של דבר להרס החומר [3].　

　　(1) במונחים של טמפרטורה: עם שינוי הטמפרטורה בתוך הסביבה, מתקיים הקשר הבא בין התכונות הפיזיקליות של רכיבי הציוד לבין זמן הכשל, המתבטא כפונקציה של　

　　F (P) = Kτ (1)　

　　כאשר P הוא ערך המאפיין הפיזי והמכני;K הוא קבוע קצב התגובה;τ הוא זמן ההזדקנות.　

　　אם החומר נקבע, אז הערך P של הפרמטרים הפיזיקליים של החומר הזה נקבע, והערכים המובטחים של מתיחה וכיפוף נקבעים מעל 80%, אז הקשר בין הזמן הקריטי וקבוע K הוא　

　　τ=F(P)/K (2)　

　　קבוע K והטמפרטורה T עומדים בקשר הבא.　

　　K=Ae(- E/RT) (3)　

　　כאשר E היא אנרגיית ההפעלה;R הוא קבוע הגז האידיאלי;A ו-e הם קבועים.אם לוקחים את הלוגריתם של שתי הנוסחאות לעיל בצורה מתמטית ומעבדים את העיוות, אנחנו מקבלים　

　　lnτ = E/(2.303RT) C (4)　

　　במשוואה שהתקבלה לעיל, C הוא קבוע.על פי המשוואה לעיל, ידוע שיש קשר חיובי דומה בין זמן קריטי לטמפרטורה.ממשיכים עם העיוות של המשוואה לעיל, אנו מקבלים.　

　　lnτ=ab/T (5)　

　　על פי התיאוריה של ניתוח מספרי, הקבועים a ו-b במשוואה לעיל נקבעים, וניתן לחשב את החיים הקריטיים בטמפרטורת השירות.　

　　קו 2 של המטרו טיאנג'ין הוא בעצם תחנה תת קרקעית, בשל תפקידה של דלת המגן ובקרת הטבעת, הטמפרטורה בה נמצאת הגלגלת יציבה יחסית לאורך כל השנה, נמדדת על ידי לקיחת הערך הממוצע של 25°, לאחר בדיקת הטבלה, נוכל לקבל a = -2.117, b = 2220, להביא t = 25° לתוך (5), אנחנו יכולים להגיעτ = 25.4 שנים.קח את מקדם הבטיחות של 0.6, וקבל את ערך הבטיחות של 20.3 שנים.　

　　(2) עומס על ניתוח חיי העייפות: התחזית לעיל בהתחשב בטמפרטורה של חישוב חיי הגלגלת, ובשימוש בפועל, הגלגלת תהיה גם כפופה לתפקיד העומס, העיקרון שלה הוא: מבנה מולקולרי פולימרי תחת פעולת העומס המתחלף יצרה אבולוציה בלתי הפיכה ועיוות של המבנה המולקולרי, עובדים מכניים על תפקיד השרשרת המולקולרית, יצרו סיבוב ועיוות, היווצרות תבנית הכסף ותבנית הגזירה של רצועת הכסף, מבשרת עייפות, עם הצטברות של גדול מספר הטעינה במחזוריות מתחלפת, תבנית הכסף התרחבה בהדרגה, ויצרה סדק, והתרחבה בחדות, ובסופו של דבר הובילה לשבר של הנזק החומרי.　

　　בחישוב חיים זה, ניתוח החיים מתבצע בתנאים של סביבה אידיאלית, כלומר המסילה שטוחה וגם מיקום גוף הדלת שטוח.　

　　תחילה שקול את ההשפעה של תדירות העומס על החיים: לכל דלת הזזה יש ארבע גלגלות, כל גלגלת חולקת רבע ממשקל הדלת, לאחר בדיקת המידע שמשקל דלת הזזה הוא 80 ק"ג, ניתן לקבל את כוח המשיכה של דלת: 80× 9.8 = 784 N.　

　　לאחר מכן חלק את כוח המשיכה על כל גלגלת כמו: 784÷ 4 = 196 N.　

　　רוחב דלת ההזזה הוא 1 מ', כלומר בכל פעם שהדלת נפתחת וסגירה למשך 1 מ', ולאחר מכן מדידת קוטר הגלגלת הוא 0.057 מ', ניתן לחשב כהיקף שלה: 0.057× 3.14 = 0.179 מ'.　

　　ואז דלת ההזזה נפתחת פעם אחת, ניתן לגזור את מספר הסיבובים שהגלגלת צריכה לעבור: 1÷ 0.179 = 5.6 סיבובים.　

　　על פי הנתונים שמסר המחלקה לניהול תנועה, מספר הריצות בצד אחד של חודש הוא 4032, שניתן לגזור ממספר הריצות ביום: 4032÷ 30 = 134.　

　　כל בוקר התחנה תבדוק את דלת המסך כ-10 פעמים, כך שהמספר הכולל של תנועות דלת הזזה ביום הוא: 134 10 = 144 פעמים.　

　　מתג דלת הזזה פעם אחת, הגלגלת תעבור 11.2 סיבובים, לדלת הזזה ביום יש 144 מחזורי מתגים, כך שהמספר הכולל של הקפות גלגלת ביום: 144× 5.6 = 806.4 סיבובים.　

　　כל סיבוב של הגלגלת, עלינו להיות נתונים למחזור של כוח, כדי שנוכל לקבל את תדירות הכוח שלה: 806.4÷ (24× 3600) = 0.0093 הרץ.　

　　לאחר בדיקת הנתונים, 0.0093 הרץ תדר זה מתאים למספר המחזורים הקרובים לאינסוף, מה שמצביע על כך שתדירות העומס נמוכה מאוד, כאן אין צורך לשקול.　

　　(3) שקול שוב את השפעת הלחץ על החיים: לאחר ניתוח, המגע בין הגלגלת למסלול למגע פני השטח, העריך באופן גס את שטחו: 0.001.1× 0.001.1 = 1.21× 10-6 מ"ר　

　　לפי מדד הלחץ: P = F / S = 196÷ 1.21× 10-6 = 161× 106 = 161MPa　

　　לאחר בדיקת הטבלה, מספר המחזורים המקביל ל-161MPa הוא 0.24×106;לפי מספר המחזור החודשי 4032 פעמים, ניתן לקבל את מספר המחזורים בשנה: 4032×12=48384 פעמים　

　　אז נוכל לקבל את הלחץ הזה המתאים לחיי הגלגלת: 0.24× 106÷ 48384 = 4.9 שנים