1,Análisis de forma y razón de falla de polea MC　

　　El material de nailon MC se convierte químicamente en poliamida y consta de enlaces covalentes y moleculares, es decir, enlaces intramoleculares mediante enlaces covalentes e intermoleculares mediante enlaces moleculares.Esta estructura del material tiene una variedad de ventajas como peso ligero, resistencia al desgaste, resistencia a la corrosión, aislamiento, etc. Es un plástico de ingeniería muy utilizado [1].　

　　La polea de nylon MC aplicada a la puerta protectora de la Línea 2 del Metro de Tianjin tendrá las siguientes dos formas de falla después de un período de tiempo: (1) desgaste en el borde exterior de la polea;(2) juego entre el anillo interior de la polea y el rodamiento.

Las razones de las dos formas anteriores de falla, se realiza el siguiente análisis.　

　　(1) El cuerpo de la puerta no es correcto, y la posición de la polea será incorrecta durante la operación, lo que provocará que el borde exterior se desgaste, y la fuerza del lado interior de la polea y el rodamiento aparecerán en diferentes direcciones de tensión espacial.　

　　(2) la pista no es recta o la superficie de la pista no es plana, lo que causa desgaste en el exterior.　

　　(3) Cuando la puerta se abre y se cierra, la puerta corredera se mueve, la rueda corredera se somete a una carga cíclica durante mucho tiempo, lo que provoca una deformación por fatiga, la rueda interior de la polea se deforma y se genera un espacio.　

　　(4) puerta en reposo, la polea ha estado soportando el peso de la puerta corredera, durante mucho tiempo para soportar la carga fija, lo que resulta en una deformación por fluencia.　

　　(5) Hay una diferencia de dureza entre el rodamiento y la polea, y la acción de extrusión prolongada producirá deformación y fallará [2].　

　　Proceso de cálculo de la vida útil de la polea 2 MC　

　　La polea de nailon MC es una estructura de polímero de materiales de ingeniería, en la operación de trabajo real, por la temperatura y el papel de la carga, la estructura molecular de la deformación irreversible, que eventualmente conduce a la destrucción del material [3].　

　　(1) Considerado en términos de temperatura: con el cambio de temperatura dentro del ambiente, existe la siguiente relación entre las propiedades físicas de los componentes del equipo y el tiempo de falla, expresado en función de　

　　F (P) = Kτ (1)　

　　donde P es el valor de la propiedad física y mecánica;K es la constante de velocidad de reacción;τ es el tiempo de envejecimiento.　

　　Si se determina el material, luego se determina el valor P de los parámetros físicos de este material, y los valores garantizados de tracción y flexión se establecen por encima del 80%, entonces la relación entre el tiempo crítico y la constante K es　

　　τ=F(P)/K (2)　

　　La constante K y la temperatura T satisfacen la siguiente relación.　

　　K=Ae(-E/RT) (3)　

　　donde E es la energía de activación;R es la constante de los gases ideales;A y e son constantes.Tomando matemáticamente el logaritmo de las dos fórmulas anteriores y procesando la deformación, obtenemos　

　　lnτ = E/(2.303RT) C (4)　

　　En la ecuación obtenida anteriormente, C es una constante.De acuerdo con la ecuación anterior, se sabe que existe una relación positiva similar entre el tiempo crítico y la temperatura.Continuando con la deformación de la ecuación anterior, obtenemos.　

　　lnτ=ab/T (5)　

　　De acuerdo con la teoría del análisis numérico, se determinan las constantes a y b en la ecuación anterior y se puede calcular la vida crítica a la temperatura de servicio.　

　　La línea 2 del metro de Tianjin es básicamente una estación subterránea, debido al papel de la puerta protectora y el control del anillo, la temperatura a la que se encuentra la polea es relativamente estable durante todo el año, medida tomando el valor promedio de 25°, después de revisar la tabla, podemos obtener a = -2.117, b = 2220, trae t = 25° en (5), podemos obtenerτ = 25,4 años.Tome el factor de seguridad de 0,6 y obtenga el valor de seguridad de 20,3 años.　

　　(2) carga en el análisis de vida de fatiga: la proyección anterior para la consideración de la temperatura del cálculo de la vida útil de la polea, y en el uso real, la polea también estará sujeta al papel de carga, su principio es: estructura molecular del polímero bajo la acción de la carga alterna produjo una evolución irreversible y deformación de la estructura molecular, los trabajadores mecánicos en el papel de la cadena molecular, produjeron rotación y distorsión, la formación del patrón de plata y el patrón de plata de la banda de corte, presagiando fatiga, con la acumulación de un gran número de ciclo de carga alterna, el patrón plateado se expandió gradualmente, formando una grieta, y se ensanchó bruscamente, y finalmente condujo a la fractura del daño material.　

　　En este cálculo de vida, el análisis de vida se lleva a cabo bajo las condiciones del entorno ideal, es decir, la pista es plana y la posición del cuerpo de la puerta también es plana.　

　　Primero considere el impacto de la frecuencia de carga en la vida útil: cada puerta corrediza tiene cuatro poleas, cada polea comparte una cuarta parte del peso de la puerta, después de verificar la información de que el peso de una puerta corrediza es de 80 kg, se puede obtener la gravedad de una puerta: 80× 9,8 = 784 N.　

　　Luego comparte la gravedad en cada polea como: 784÷ 4 = 196 N.　

　　El ancho de la puerta corredera es de 1 m, es decir, cada vez que la puerta se abre y se cierra durante 1 m, y luego se mide el diámetro de la polea es de 0,057 m, se puede calcular como su perímetro: 0,057× 3,14 = 0,179 m.　

　　Luego, la puerta corrediza se abre una vez, se puede derivar el número de vueltas que debe dar la polea: 1÷ 0,179 = 5,6 vueltas.　

　　Según los datos proporcionados por el Departamento de Gestión del Tráfico, el número de carreras en un lado de un mes es 4032, que se puede derivar del número de carreras por día: 4032÷ 30 = 134.　

　　Cada mañana, la estación probará la puerta mosquitera unas 10 veces, por lo que el número total de movimientos de la puerta corrediza por día es: 134 10 = 144 veces.　

　　El interruptor de la puerta corredera una vez, la polea gira 11,2 vueltas, la puerta corredera de un día tiene un ciclo de interruptor de 144, por lo que el número total de vueltas de la polea al día: 144× 5,6 = 806,4 vueltas.　

　　En cada vuelta de la polea, debemos estar sujetos a un ciclo de fuerza, de manera que podamos obtener su frecuencia de fuerza: 806.4÷ (24× 3600) = 0,0093 Hz.　

　　Después de verificar los datos, 0.0093 Hz esta frecuencia corresponde al número de ciclos cercano al infinito, lo que indica que la frecuencia de la carga es muy baja, aquí no es necesario considerar.　

　　(3) considere nuevamente el impacto de la presión en la vida: después del análisis, el contacto entre la polea y la pista para el contacto superficial, estimó aproximadamente su área: 0.001.1× 0,001,1 = 1,21× 10-6m2　

　　Según la métrica de presión: P = F / S = 196÷ 1.21× 10-6 = 161× 106 = 161MPa　

　　Después de consultar la tabla, el número de ciclos correspondiente a 161MPa es 0,24×106;de acuerdo con el número de ciclo mensual 4032 veces, se puede obtener el número de ciclos en un año: 4032×12=48384 veces　

　　Entonces podemos obtener esta presión correspondiente a la vida de la polea: 0.24× 106÷ 48384 = 4,9 años