洗衣機(jī)不平衡部件的協(xié)調(diào)共存

蠕變和松弛

高分子材料的時(shí)間依賴(lài)行為后來(lái)也被納入到實(shí)驗(yàn)估算的范圍內(nèi)。一條實(shí)驗(yàn)總曲線描述了蠕變隨時(shí)間t變化的情況。該曲線本身是由在相同時(shí)間范疇內(nèi)的不同溫度下的不同模量曲線并結(jié)合位移因子aT(圖4所示)而得到的經(jīng)驗(yàn)公式。合成蠕變張量J (t)提供了關(guān)于預(yù)載荷衰減和產(chǎn)品使用期內(nèi)連接處松開(kāi)，和在計(jì)算開(kāi)始階段忽略的溫度信息。此外，也有可能由此來(lái)推斷產(chǎn)品的壽命[例如，aT = J(now) / J(10a)]。

圖4 J(t)的總曲線由模量曲線得到并通過(guò)位移因子aT而被關(guān)聯(lián)到在T0時(shí)的曲線。

另一方面，高分子材料所承受的蠕變也能通過(guò)用于粘彈性的通用公式來(lái)進(jìn)行描述：

式中，Jg(穩(wěn)定時(shí)間)為在平衡狀態(tài)下的蠕變，其由連接物的連接和初始嵌入而產(chǎn)生。由于恒定的載荷的作用，蠕變張量的值總是在增加。在當(dāng)前情況下，桶在各個(gè)方向上以一定加速度(由于離心力的作用而產(chǎn)生)振動(dòng)。加速度的值依賴(lài)于洗衣機(jī)的樣式，一個(gè)大小為10 g(g=9.81 m/s2的近似上限值)的數(shù)值被采用(圖5所示)。

圖5 預(yù)載荷力被連接到支撐物上所需夾緊力的動(dòng)態(tài)載荷所將降低。

在一定時(shí)間后，動(dòng)態(tài)載荷(FA)的范圍可能會(huì)超過(guò)連接的安全閾值，并且所需的夾緊力可能就會(huì)達(dá)不到。這說(shuō)明其在使用過(guò)程中存在極大的更強(qiáng)的振動(dòng)。而且在洗衣機(jī)延長(zhǎng)壽命的使用過(guò)程中，這可能會(huì)導(dǎo)致連接的失效。

總結(jié)

當(dāng)連接在設(shè)計(jì)時(shí)，必須考慮如下的標(biāo)準(zhǔn)：

◆ 高分子材料的初始蠕變值;

◆ 預(yù)期蠕變張量的最大值和在產(chǎn)品服務(wù)期限后期預(yù)載荷力的評(píng)估;

◆ 在不同使用溫度下高分子的特征行為、相應(yīng)的調(diào)整及螺紋連接條件;

◆ 螺紋連接力和高分子材料之間的關(guān)系。

用這些方面來(lái)補(bǔ)充VDI指南2230就顯得很有價(jià)值。

統(tǒng)一一個(gè)特殊解決方法的決定不應(yīng)該只基于一般的假設(shè)。獲得高分子蠕變和松弛的絕對(duì)值而不只是相對(duì)值就很有必要。然而，這些絕對(duì)值不能完全由等式和模擬來(lái)得到。為了在螺釘上的不規(guī)則和重復(fù)性的動(dòng)態(tài)熱機(jī)械載荷能被檢驗(yàn)，在實(shí)際情況下的實(shí)驗(yàn)工作是必需的。

然而，理論研究結(jié)果有助于減少可能的解決方案的數(shù)量并避免過(guò)多的選擇參數(shù)的裕度。當(dāng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和高分子部件的適當(dāng)加速老化被引入到設(shè)計(jì)中時(shí)，優(yōu)化的解決方案就可獲得。