ម៉ាស៊ីនបញ្ជូនកម្លាំងប្រអប់លេខ: យុទ្ធសាស្រ្តបង្កើនប្រសិទ្ធភាពសម្រាប់កាំជ្រុងនិងកម្លាំងសំយោគ

1. ខ្សែកោងគ្រាប់ធ្មេញ: អ្នកការពារដែលភ្នែកមើលមិនឃើញនៃភាពរឹងមាំធ្មេញ

1.1 មុខងារសំខាន់ៗនៃបន្ទះរាង

• ការបន្ធូរស្ត្រេស ៖ ដោយការបង្កើនរាងបន្ទះរាង វានឹងកាត់បន្ថយមេគុណនៃការបូមស្ត្រេសនៅត្រង់គ្រាប់ធ្មេញ ហើយការពារការកើនឡើងនៃស្ត្រេសក្នុងមូលដ្ឋានមូយ។
• ធានាភាពរឹងមាំ ៖ វាផ្តល់នូវកម្រាស់គ្រាប់ធ្មេញគ្រប់គ្រាន់ ដើម្បីទប់ទល់នឹងស្ត្រេសកោង ហើយការពារការខូចទ្រង់ទ្រាយ ឬបែកបាក់មុនកំណត់។
• ការផ្គូរផ្គងដំណើរការ ៖ វាផ្គូរផ្គងនឹងតម្រូវការនៃដំណើរការកាត់ ឬបង្កើតរាង (ដូចជាឧបករណ៍ ហប និងកិនធ្មេញ) ដើម្បីធានាបាននូវភាពត្រឹមត្រូវក្នុងការផលិត។
• ការបង្កើនប្រសិទ្ធភាពនៃការរំអុតប្រេង ៖ វាកែលម្អលក្ខខណ្ឌនៃការបង្កើតខ្សែរំអុតប្រេងនៅត្រង់គ្រាប់ធ្មេញ ដើម្បីកាត់បន្ថយការកកិត និងការខូចខាត។

1.2 ប្រភេទ​នៃ​កន្លះ​រង្វង់​ផ្លាស់ប្ដូរ​ដែល​គេ​និយម​ប្រើ

• កន្លះរង្វង់ផ្លាស់ប្ដូរដោយរង្វង់តែមួយ : បង្កើតឡើងដោយធ្នូតែមួយតភ្ជាប់គ្នានូវទម្រង់ធ្ teeth និងរង្វង់ប្រេកង់។ វាមានសមត្ថភាពសាមញ្ញក្នុងការដំណើរការប៉ុន្តែការផ្តោតអារម្មណ៍តានតឹងមានសភាពច្បាស់លាស់ ដែលធ្វើឱ្យវាសមស្របសម្រាប់កម្មវិធីបន្ទុកទាប។
• កន្លះរង្វង់ផ្លាស់ប្ដូរដោយរង្វង់ពីរ ​​​​​​​: ប្រើ​រង្វង់​ពីរ​ដែល​ប៉ះ​គ្នា​ដើម្បី​ធ្វើ​ការ​ផ្លាស់ប្ដូរ។ វា​អាច​កាត់​បន្ថយ​ការ​បូម​ស្ទះ​កង់​បាន​ប្រហែល 15-20% ហើយ​វា​ត្រូវ​បាន​ប្រើ​យ៉ាង​ទូលំទូលាយ​នៅ​ក្នុង​កង់​ឧស្សាហកម្ម ដោយសារ​វា​មាន​សមត្ថភាព​ល្អ​ក្នុង​ការ​ផ្ទេរ​ថាម​ពល។
• កន្លះរង្វង់ផ្លាស់ប្ដូរបែបអេលីប ​​​​​​​: ប្រើ​ធ្នូ​អេលីប​ជា​កន្លះរង្វង់​ផ្លាស់ប្ដូរ ដែល​អាច​បង្កើត​ការ​បំបែង​សម្ពាធឲ្យ​ស្មើ​គ្នា។ ទោះបីជា​យ៉ាងណា វា​ត្រូវការ​ឧបករណ៍​ឯកទេស​ក្នុង​ការ​ដំណើរការ ដែល​ធ្វើ​ឲ្យ​កើន​ឡើង​នូវ​ការ​ចំណាយ​ផលិតកម្ម។
• កន្លះរង្វង់ផ្លាស់ប្ដូរបែបស៊ីក្លូអ៊ីដ : ត្រូវបានបង្កើតដោយផ្អែកលើគោលការណ៍នៃការហុតរ៉ូលឡែរវ៉ែល (roller envelope) វាសម្របខ្លួនតាមដំណើរការ hobbing ដោយធម្មជាតិ។ ភាពឆបគ្នានេះជាមួយនឹងបច្ចេកទេសផលិតកង់ធ្មេញទូទៅ ធ្វើឱ្យវាក្លាយជាជម្រើសដ៏មានប្រសិទ្ធភាពសម្រាប់ការផលិតជាបរិមាណច្រើន។

1.3 ការពណ៌នាគណិតវិទ្យានៃខ្សែកោងទូទៅ

• កន្លះរង្វង់ផ្លាស់ប្ដូរដោយរង្វង់ពីរ : ម៉ូឌែលគណិតវិទ្យារបស់វាមានសមីការរង្វង់ពីរ និងលក្ខខណ្ឌតភ្ជាប់។ ធ្មេញទីមួយ (នៅលើជ្រុងប្រហោងធ្មេញ) អនុវត្តន៍តាមសមីការ \((x-x_1)^2 + (y-y_1)^2 = r_1^2\) , និងធ្មេញទីពីរ (នៅលើជ្រុងឫសធ្មេញ) ត្រូវបានបញ្ជាក់ថា \((x-x_2)^2 + (y-y_2)^2 = r_2^2\) ។ លក្ខខណ្ឌតភ្ជាប់រួមមាន៖ ចម្ងាយរវាងផ្ចិតនៃធ្មេញទាំងពីរស្មើនឹងផលបូកនៃកាំរបស់វា ( \(\sqrt{(x_1 - x_2)^2 + (y_1 - y_2)^2} = r_1 + r_2\) ) និងលក្ខខណ្ឌប៉ះ (tangent condition) \((x_0 - x_1)(x_2 - x_1) + (y_0 - y_1)(y_2 - y_1) = 0\) (ដែល \((x_0, y_0)\) គឺ​ជា​ចំនុច​ប៉ះ​)។
• កន្លះរង្វង់ផ្លាស់ប្ដូរបែបស៊ីក្លូអ៊ីដ : សមីការប៉ារ៉ាម៉ែត្រ​របស់​វា​គឺ \(x = r(\theta - \sin\theta) + e\cdot\cos\phi\) និង \(y = r(1 - \cos\theta) + e\cdot\sin\phi\) ។ នៅ​ទីនេះ, r គឺ​ជា​កាំ​របស់​កង់​បន្ទាត់​មុំ \(\theta\) គឺ​ជា​មុំ​បង្វិល​របស់​ឧបករណ៍ e គឺ​ជា​ការ​ធ្វេសប្រហែស​របស់​ឧបករណ៍, និង \(\phi\) គឺជាមុំបង្វិលរបស់ធ្មេញ

2. ការវិភាគអំពីភាពតានតឹងនៃគ្រោងធ្មេញ៖ ការស្វែងរកយន្តការនៃការបែកបាក់ដោយការអស់កម្លាំង

2.1 វិធីសាស្ត្រគណនាសម្រាប់ភាពតានតឹងក្នុងការកោងគ្រោងធ្មេញ

• រូបមន្តលេវីស (ទ្រឹស្តីមូលដ្ឋាន) ៖ ជាវិធីសាស្ត្រមូលដ្ឋានសម្រាប់ការគណនាភាពតានតឹង ដែលរូបមន្តរបស់វាគឺ \(\sigma_F = \frac{F_t \cdot K_A \cdot K_V \cdot K_{F\beta}}{b \cdot m \cdot Y_F}\) ។ នៅក្នុងរូបមន្តនេះ៖ \(F_t\) គឺជាកម្លាំងប៉ះ, \(K_A\) គឺជាកត្តាអនុវត្តន៍, \(K_V\) គឺជាកត្តាបន្ទុកដែលមានសកម្មភាព, \(K_{F\beta}\) គឺជាកត្តានៃ​ការចែកចាយបន្ទុក​តាម​ទទឹងធ្ teeth, b គឺជាទទឹងធ្ teeth, m គឺជាម៉ូឌុល និង \(Y_F\) គឺជាកត្តារូបរាងរោមធ្មេញ។ វាមានភាពងាយស្រួលក្នុងការអនុវត្ត ប៉ុន្តែវាមានកំរិតក្នុងការគិតពីកត្តាផ្សេងៗដែលមានសភាពស្មុគស្មាញ។
• វិធីសាស្ត្រតាមស្តង់ដារ ISO 6336 : វិធីសាស្ត្រនេះគិតពីកត្តាផ្សេងៗបានច្រើនជាង (រួមទាំងកត្តាសម្រួលសម្ពាធកំហុស \(Y_S\) ) ហើយវាកែលម្អភាពត្រឹមត្រូវនៃការគណនាបានប្រហែលជា 30% បើធៀបទៅនឹងរូបមន្ត Lewis។ វាត្រូវបានប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយក្នុងការរចនាកង់ធ្មេញតាមស្តង់ដារ ដោយសារវាមានភាពជឿទុកចិត្តខ្ពស់។
• ការវិភាគធាតុកំហិត (FEA) : វាអាចធ្វើការសមូហរណ៍ទំរង់ធរណីមាត្រ និង ុសភារទំនុកបានយ៉ាងពិតប្រាកដ ដែលធ្វើឱ្យវាស័ក្តិសមសម្រាប់ការរចនាកង់ធ្មេញមិនស្តង់ដារ។ ទោះបីជាយ៉ាងណាក៏ដោយ វាមានការចំណាយកុំព្យូទ័រខ្ពស់ ហើយវាត្រូវការកម្មវិធីឯកទេស និង ចំណេះដឹងបច្ចេកទេសឯកទេស ដែលធ្វើឱ្យការប្រើប្រាស់វាមានកំរិតក្នុងការរចនាបឋមដំបូងដែលត្រូវការភាពរហ័ស។

2.2 កត្តាផ្សេងៗដែលប៉ះពាល់ដល់ការបុកគ្នានៃសម្ពាធ

• ប៉ារ៉ាម៉ែត្រ​ប្រភាគ : កាំនៃកន្លះរង្វង់ប្ដូរ (គេណែនាំថា \(r/m > 0.25\) , ដែល r ជា​កាំ​នៃ​កន្លះរង្វង់​នៅ​គល់​ធ្ teeth និង m ជា​ម៉ូឌុល), កាំ​នៃ​កន្លះរង្វង់​នៅ​គល់​ធ្ teeth និង​មុំ​ទាល់​នៃ​ធ្ teeth មាន​ឥទ្ធិពល​ដោយ​ផ្ទាល់​ដល់​កំរិត​ស្ត្រេស​ដែល​បាន​បុក​ប្រទះ។ កាំ​កន្លះរង្វង់​ធំ​ជាង​នេះ នឹង​បណ្តាល​ឱ្យ​ស្ត្រេស​បុក​ប្រទះ​កាន់​តែ​ទាប។
• កត្តា​សម្ភារៈ : ម៉ូឌុល​យឺត, ហេ​រ៉ាប៉ូស្យុង (Poisson) និង​ជំរៅ​នៃ​ស្រទាប់​រឹង​នៅ​ផ្ទៃ មាន​ឥទ្ធិពល​ដល់​សមត្ថភាព​ប្រឆាំង​នឹង​ស្ត្រេស​នៃ​សម្ភារៈ។ ឧទាហរណ៍, ស្រទាប់​រឹង​នៅ​ផ្ទៃ​ដែល​ស៊ីជម្រៅ​ជាង​នេះ អាច​ធ្វើ​ឱ្យ​ការ​ធន់​នឹង​ការ​បែក​ខ្វះ​នៅ​គល់​ធ្ួយ​កាន់​តែ​ប្រសើរ។
• កត្តា​ដំណើរការ : ស្ថានភាព​នៃ​ឧបករណ៍ (ការ​សឹក​ខ្លាំង​ពេក​នឹង​ធ្វើ​ឱ្យ​កន្លះរង្វង់​ប្ដូរ​ខូច​រូបរាង), ការ​ខ្វះ​នឹង​ការ​កំដៅ (ការ​ខ្វះ​ស្មើ​គ្នា​នឹង​ផ្លាស់​ប្ដូរ​ចំណោល​ស្ត្រេស) និង​ភាព​រាបស្មើ​នៃ​ផ្ទៃ (ភាព​រាបស្មើ​ខ្ពស់​នឹង​បង្កើន​ការ​បុក​ប្រទះ​នៃ​ស្ត្រេស​តូច) សុទ្ធ​តែ​មាន​ឥទ្ធិពល​យ៉ាង​ធំ​ដល់​កំរិត​ស្ត្រេស​ពិត​ប្រាកដ​នៅ​គល់​ធ្ួយ។

2.3 លក្ខណៈនៃ​ការចែកចាយសម្ពាធកំហុស

• ចំណុចសម្ពាធអតិបរមា វាស្ថិតនៅជិតចំណុចប៉ះដែលកើតឡើងរវាងបន្ទាត់បំប្លែងនិងរង្វង់គល់ ដែលជាកន្លែងដែលសម្ពាធកំហុសមានកម្រិតធ្ងន់ធ្ងរបំផុត និងជាកន្លែងដែលមាន​សារធាតុ​បាក់​បែក​បំផុត។
• កម្រិតសម្ពាធកំហុស សម្ពាធកំហុសថយចុះយ៉ាងឆាប់រហ័សតាមទិសដៅកំពស់ធ្ teeth ។ នៅពីក្រោយចម្ងាយជាក់លាក់មួយពីគល់ កម្រិតសម្ពាធកំហុសថយចុះមកនៅក្នុងជួរមួយដែលអាចមើលរំលងបាន។
• ប្រសិទ្ធភាពចែកចាយធ្ីបច្រើន នៅពេលការអនុបាតទំនាក់ទំនងរបស់គូផ្គុំធ្ីបធំជាង 1 បន្ទុកនឹងត្រូវចែកចាយដោយគូធ្ីបច្រើនគូក្នុងពេលតែមួយ ដែលអាចកាត់បន្ថយបន្ទុកដែលគល់ធ្ីបតែមួយត្រូវទទួល និងធ្វើឱ្យសម្ពាធកំហុសស្រាលបន្តិច។

3. ការរចនាបន្ទាត់បំប្លែងគល់ធ្ីប

3.1 ដំណើរការរចនា

1. កំណត់ប៉ារ៉ាម៉ែតដំបូង ៖ ដំបូង បញ្ជាក់ប៉ារ៉ាម៉ែតធ្មេញជិត (ដូចជាទំហំនិងចំនួនធ្មេញ) និងប៉ារ៉ាម៉ែតឧបករណ៍ (ដូចជាស្មារ៉ូតឬសេចក្តីបញ្ជាក់របស់កិនធ្មេញ) ដែលផ្អែកលើតម្រូវការកម្មវិធីនិងលក្ខខណ្ឌបន្ទុក។
2. ការបង្កើតបន្ទាត់ប្រេកង់ ៖ ជ្រើសរើសប្រភេទបន្ទាត់សមស្រប (ដូចជាបន្ទាត់រង្វង់ពីរឬរលកស៊ីក្លូអ៊ីដ) ដែលផ្អែកលើវិធីសាស្ត្រដំណើរការ និងបង្កើតម៉ូឌែលប៉ារ៉ាម៉ែតដើម្បីធានាថាបន្ទាត់អាចផលិតបានយ៉ាងត្រឹមត្រូវ។
3. ការវិភាគនិងវាយតម្លៃកម្តៅ ៖ សាងសង់ម៉ូឌែលធាតុកំណាច់របស់ធ្មេញ អនុវត្ត​ការ​ចែក​បណ្តាញ (ដោយ​យក​ចិត្ត​ទុក​ដាក់​លើ​ការ​បំបែក​បណ្តាញ​នៅ​បាត​ធ្មេញ) កំណត់​លក្ខខណ្ឌ​ដែន (ដូច​ជា​បន្ទុក និង​ការ​រឹត​បន្តឹង) ហើយ​កំណត់​ចំណែក​អំព​លើ​ការ​បំបែង​អំព​ដើម្បី​វាយ​តម្លៃ​សមហេតុផល​នៃ​ការ​រចនា​ដំបូង
4. ការ​បញ្ជូន​ប៉ារ៉ាម៉ែត្រ និង​ការ​ធ្វើ​ដំណើរការ​ឡើងវិញ ៖ ប្រើ​ក្បួន​ដោះស្រាយ​បញ្ជូន​ដូច​ជា​វិធីសាស្ត្រ​ផ្ទៃ​ប្រតិកម្ម ឬ​ក្បួន​ដោះស្រាយ​វិវត្តន៍ ដោយ​ការ​បង្រួម​អប្បបរមា​នៃ​អំព​អតិបរមា ( \(\sigma_{max}\) ) ជា​អនុគមន៍​គោលដៅ ហើយ​កែតម្រូវ​ប៉ារ៉ាម៉ែត្រ​ខ្សែ​កោង​ឡើងវិញ រហូត​ដល់​ទទួល​បាន​ដំណោះ​ស្រាយ​រចនា​ដែល​ល្អ​បំផុត

3.2 បច្ចេកវិទ្យា​បញ្ជូន​ដែល​មាន​ភាព​ទំនើប

• ទ្រឹស្តី​រចនា​ដែល​មាន​ភាព​រឹងមាំ ៖ ដោយ​ការ​រចនា​ខ្សែ​កោង​ផ្លាស់​ប្តូរ​ដែល​មាន​កាំ​ប្រែប្រួល អំព​នៅ​គ្រប់​ចំនុច​នៃ​ខ្សែ​កោង​ផ្លាស់​ប្តូរ​នឹង​មាន​និន្នាការ​ស្មើ​គ្នា ដើម្បី​ជៀសវាង​អំព​ខ្លាំង​ក្នុង​មូលដ្ឋាន និង​ប្រើប្រាស់​សក្តានុពល​នៃ​ភាព​រឹង​មាំ​របស់​វត្ថុធាតុ​ឲ្យ​បាន​ច្រើន​បំផុត
• ការ​រចនា​ដែល​បំផុស​គំនិត​ពី​ធម្មជាតិ : ដោយធ្វើតាមខ្សែបន្ទាត់លូតលាស់នៃឆ្អឹងសត្វ (ដែលមានលក្ខណៈចែកចាយសម្ពាធដ៏ល្អ) រាងនៃខ្សែកោងបានបង្កើនប្រសិទ្ធភាព។ បច្ចេកវិទ្យានេះអាចកាត់បន្ថយការបុកគ្នានៃសម្ពាធបាន 15-25% ហើយបង្កើនអាយុកាលកំដៅបានយ៉ាងខ្លាំង
• ការរចនាដោយជំនួយពីការរៀនម៉ាស៊ីន : បណ្តុះបណ្តាលម៉ូដែលព្យាករណ៍ដោយផ្អែកលើករណីរចនាកូនរ៉ុកជាច្រើន និងលទ្ធផលវិភាគសម្ពាធ។ ម៉ូដែលអាចវាយតម្លៃលក្ខណៈសម្ពាធនៃផែនការរចនាផ្សេងៗបានយ៉ាងរហ័ស ដើម្បីកាត់បន្ថយវដ្តផ្កុំបំផុត និងបង្កើនប្រសិទ្ធភាពក្នុងការរចនា។

3.3 ការវិភាគបើធៀបនៃករណីបង្កើនប្រសិទ្ធភាព

4. ផលប៉ះពាល់នៃដំណើរការផលិតទៅលើសម្ពាធក្នុងរោមធ្ teeth

4.1 ដំណើរការកាត់

• ការ​មូស​ជុំ : វាបង្កើតខ្សែកោងប្តូរផ្នែកដោយធម្មជាតិ ប៉ុន្តែការពាក់ប្រើប្រាស់​ឧបករណ៍​អាចបណ្តាល​ឱ្យខ្សែកោងខូចទ្រង់ទ្រាយ (ឧទាហរណ៍ កាំផ្នែកខាងក្នុងថយចុះ)។ ដើម្បីធានាបាននូវភាពត្រឹមត្រូវក្នុងការដំណើរការ គេគួរតែគ្រប់គ្រងអាយុកាល​នៃ​ការ​ប្រើ​ប្រាស់​ឧបករណ៍​អោយ​តិច​ជាង​ 300 ដុំ​ធាតុ​ការងារ​។
• ការ​សឹក​ធ្មេញ​លេខ : វាអាចសម្រេចបាននូវរាងខ្សែកោងប្តូរផ្នែកយ៉ាងត្រឹមត្រូវ និង​ធ្វើ​ឱ្យ​ការ​បញ្ចប់ផ្ទៃល្អប្រសើរឡើង។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ គេត្រូវយកចិត្តទុកដាក់លើការការពារការ​សឹក​ដុត (ដែលធ្វើឱ្យការទប់ទល់នឹងការ​បែក​ប៉ះ​នៃ​សម្ភារៈ​ថយចុះ) ហើយភាព​គ្រាប់​គ្រាយ​ផ្ទៃ \(R_a\) គួរតែត្រូវបានគ្រប់គ្រងអោយ​តិច​ជាង 0.4 μm។

4.2 ដំណើរការកំដៅ

• ការ​បំពេញ​កាបូន និងការ​សឹក​កំដៅ : ជម្រៅ​នៃ​ស្រទាប់​រឹង គួរតែបាន​ស្មើ​នឹង 0.2-0.3 ដង​នៃ​ម៉ូឌុល (ត្រូវ​បាន​កែសម្រួល​ដោយ​ផ្អែក​លើ​តម្លៃ​ម៉ូឌុល​ជាក់ស្តែង)។ ភាពរឹងនៅផ្ទៃគួរតែត្រូវបានគ្រប់គ្រងនៅ HRC 58-62 ហើយភាពរឹងនៅផ្នែកខាងក្នុងគួរតែនៅ HRC 30-40 ដើម្បីធានាបាននូវតុល្យភាពរវាងភាពធន់នឹងការពាក់ផ្ទៃ និងភាព​ពៀរ​វ័ន​នៃ​ផ្នែកខាងក្នុង។
• ការគ្រប់គ្រងកំហាមសំណល់ : ការផុសកំប៉ុងបាញ់ (Shot peening) អាចបង្កើតកំហាមសំណល់ប្រភេទសំដុះ (-400 ទៅ -600 MPa) នៅត្រង់គល់ធ្ teeth ដែលអាចបន្ថយកំហាមដែលកើតឡើងពេលប្រើប្រាស់បានមួយផ្នែក។ លើសពីនេះទៀត ការព្យាបាលដោយកំដៅក្នុងសីតុណ្ហភាពទាប និងការផុសកំប៉ុងបាញ់ដោយកាំរស្មីឡាស៊ែរ (Laser shock peening) អាចជួយស្ថាបនរាងកាយសំណល់ និងកែលម្អសមត្ថភាពប្រើប្រាស់បានយូរអង្វែង។

4.3 ការគ្រប់គ្រងគុណភាពផ្ទៃ

• ដីស្មុកផ្ទៃ : ដីស្មុកផ្ទៃគល់ធ្គ \(R_a\) គួរតែតិចជាង 0.8 μm។ ផ្ទៃដែលរលោងជាងនេះ នឹងកាត់បន្ថយកំហាមដែលបង្រួមក្នុងកំរិតមីក្រូ ដែលបណ្តាលមកពីខ្វះចន្លោះផ្ទៃ និងជួយបង្កើនការបង្កើតជាថ្នោរប្រេងរំអិល។
• ការត្រួតពិនិត្យខ្វះចន្លោះផ្ទៃ : ប្រើវិធីសាស្ត្រពិនិត្យមិនបំផ្លាញដូចជា ការពិនិត្យដោយប្រើម៉ាញ៉េទិក (សម្រាប់វត្ថុធាតុមានប្រភេទម៉ាញ៉េទិក) ការពិនិត្យដោយប្រើសារធាតុជ្រាប (សម្រាប់ការរកឃើញខ្វះចន្លោះផ្ទៃ) និងការស្កែនដោយ CT ឧស្សាហកម្ម (សម្រាប់ការរកឃើញខ្វះចន្លោះខាងក្នុង) ដើម្បីធានាថាគ្មានស្នាមបេះ ឬសារធាតុបរទេសនៅត្រង់គល់ធ្គ ដែលអាចបង្កឲ្យខូចខាតដោយសារការប្រើប្រាស់យូរអង្វែង។

សេចក្តីសន្និដ្ឋាន