軽量設計ソリューション

プロセス開発プロセス:

需要分析とソリューション設計:エンジニアは、コンクリート ポンプ車の作業条件を詳細に分析した結果、コンクリートの輸送プロセス中に、曲げ部がコンクリート粒子による強い衝撃と摩擦にさらされ、急速な摩耗を引き起こすため、より高い耐摩耗性が必要であることを発見しました。曲げの両端は比較的摩耗が少ないため、適切に薄くすることができます。この分析に基づいて、チームは曲げ部を厚くし両端を薄くすることで構造を最適化する軽量設計ソリューションを提案しました。

材料の選択と最適化:耐摩耗性の確保を前提に、曲げ管の主材質として高クロム鋳鉄を継続使用した。高クロム鋳鉄は、耐摩耗性と硬度に優れているため、耐摩耗鋳物に広く使用されています。さらに最適化するために、エンジニアは高クロム鋳鉄の合金組成を調整し、肉厚部分の材料特性が最適になるようにしながら、肉薄部分の強度と靱性が影響を受けないようにしました。

構造の最適化とシミュレーションテスト:軽量設計では、チームは有限要素解析 (FEA) ツールを使用して、エルボ構造の詳細な応力解析と摩耗シミュレーションを実施しました。シミュレーションテストを通じて、厚くした曲げ設計によりエルボの耐用年数を効果的に延長できると同時に、薄くした後の両端が強度不足により使用中に破損することがないことが確認されました。最終的な設計では、エルボの総重量が 15% 削減され、耐用年数が 30% 延長されました。

製造プロセスの開発:製造プロセスでは、エルボの構造の最適化を達成するために精密鋳造プロセスが使用されました。特に曲げ部の厚みが増した部分では、チームは材料組織の密度と均一性を確保し、鋳造欠陥を防ぐために鋳型と冷却プロセスを調整しました。エルボ薄肉部は鋳造厚さと熱処理工程をコントロールし、十分な強度と靱性を確保しました。

パフォーマンスのテストとアプリケーション:製造後、エルボは耐摩耗性、耐衝撃性、圧力試験などの厳しい性能試験を受けました。テストの結果、軽量エルボは高い耐摩耗性を満たしているだけでなく、重量も大幅に軽減され、期待された設計目標を満たしていることがわかりました。実際の作業条件下でのお客様のフィードバックによると、新しいエルボの耐用年数は従来のエルボよりも 30% 長くなり、ポンプ車全体のエネルギー消費量と運転コストが削減されました。

結果と利点:

貴社は、革新的な軽量設計と精密な製造プロセスを通じて、コンクリートポンプ車用の高性能エルボの開発に成功しました。本製品は、耐摩耗性を向上させながら大幅な軽量化を実現し、最終的には15％の軽量化と30％の寿命延長という目標を達成しました。この設計は、製品の市場競争力を強化するだけでなく、よりコスト効率の高いソリューションを顧客に提供します。この事例は、耐摩耗鋳物の分野における御社の最先端の技術と革新能力を実証しています。