ENGINEER TALKS ตอนที่ 06: อุปกรณ์และส่วนยึดเบาะนั่งเรือ: ฐาน ตัวหมุน และการป้องกันความล้มเหลวในทะเล

1. ทำความเข้าใจเส้นทางการบรรทุกในที่นั่งทางทะเล

เพื่อประเมินว่าเหตุใดฮาร์ดแวร์ที่นั่งจึงล้มเหลว วิศวกรจะต้องติดตามเส้นทางแรงกลจากผู้โดยสาร ไปจนถึงโครงสร้างตัวเรือ ที่นั่งทางทะเลไม่ได้เป็นเพียงเฟอร์นิเจอร์ชิ้นหนึ่งเท่านั้น แต่ยังเป็นส่วนประกอบทางโครงสร้างอีกด้วย โดยที่ส่วนประกอบหลายตัวถ่ายโอนและกระจายโหลดแบบไดนามิก:

จุดเชื่อมต่อแต่ละจุดแสดงถึงพื้นที่ที่มีความเข้มข้นของความเครียดที่อาจเกิดขึ้น ความล้มเหลวสามารถเกิดขึ้นได้เมื่อส่วนใดส่วนหนึ่งของสิ่งนี้ เส้นทางโหลดจะอ่อนกว่าแรงที่เกิดขึ้นระหว่างการทำงานของเรือ รวมถึง:

• การบีบอัดแนวตั้งจากน้ำหนักผู้โดยสารและความเร่งโน้มถ่วง
• ช่วงเวลาแห่งการดัดสร้างขึ้นโดยตำแหน่งที่นั่งยกสูงซึ่งกระทำบนฐานแท่น
• แรงบิดเกิดขึ้นระหว่างการเปลี่ยนแปลงเส้นทางอย่างรวดเร็วและการหมุนเวียนผู้ครอบครอง
• โหลดผลกระทบแบบไดนามิกเกิดจากการกระแทกตัวเรือในทะเลที่มีคลื่นลมแรง

การออกแบบที่นั่งในทะเลที่เหมาะสมต้องคำนึงถึงระบบโครงสร้างทั้งหมดมากกว่าการประเมิน ส่วนประกอบฮาร์ดแวร์แต่ละชิ้นแยกออกจากกัน

2. โหลดแบบไดนามิกและความเครียดของโครงสร้าง

ตัวเร่งหลักของความล้มเหลวของฮาร์ดแวร์ในที่นั่งในทะเลคือไฟกระชากแบบไดนามิก—โดยเฉพาะการเกิดขึ้นซ้ำๆ impact of a planing hull striking waves.

เนื่องจากจุดศูนย์กลางมวลของผู้ครอบครองอยู่สูงเหนือดาดฟ้า การชะลอตัวในแนวนอนหรือการม้วนตัวด้านข้าง generates a significant moment arm:

ผู้โดยสารที่มีน้ำหนัก 200 ปอนด์บนฐานขนาด 24 นิ้วสามารถสร้างช่วงเวลาที่พลิกคว่ำที่ฐานได้หลายพันนิ้ว หน้าแปลนระหว่างคลื่นตกลงอย่างกะทันหัน

หากชุดฮาร์ดแวร์มีส่วนยื่น (ส่วนที่ลาดเอียง) ภายในส่วนยึดแบบหมุน ตัวเลื่อน หรือฐาน แรงไดนามิกเหล่านี้เปลี่ยนจากการรับน้ำหนักเชิงโครงสร้างที่เรียบเป็นแรงกระแทกที่มีแรงกระตุ้นสูง เมื่อเวลาผ่านไปสิ่งเหล่านี้ เดือยกระแทกทำให้เกิดความล้าของโลหะแบบวนรอบ รอยแยกขนาดเล็ก และผลผลิตทางกลในที่สุด

3. โหมดความล้มเหลวทั่วไปและสาเหตุที่แท้จริง

การตรวจสอบภาคสนามพบว่าฮาร์ดแวร์ของเบาะนั่งทางทะเลมักจะทำงานล้มเหลวที่จุดความเค้นเชิงกลเฉพาะจุด การประกอบโครงสร้าง

3.1 ความล้มเหลวของกลไกการหมุน

3.2 การคลายฐานและการเสียรูปของผนัง

3.3 การเสียรูปของแผ่นยึด

3.4 ความล้าของบานพับและเดือย

4. ส่วนต่อประสานเด็คและโครงสร้างการรองรับ

แม้แต่ฐานที่นั่งที่แข็งแกร่งที่สุดก็ยังใช้งานไม่ได้หากส่วนต่อประสานแผ่นรองมีกลไกไม่เพียงพอ การติดตั้ง ประกอบที่นั่งรับน้ำหนักสูงโดยตรงกับดาดฟ้าไฟเบอร์กลาสโดยใช้สกรูเกลียวปล่อยหรือแหวนรองมาตรฐานบ่อยๆ นำไปสู่การแยกโครงสร้าง

• การบีบอัดสำรับคอร์:บนดาดฟ้าบัลซาหรือโฟมคอร์ สลักเกลียวยึดที่แน่นจะบดขยี้วัสดุแกนกลางหากไม่ได้รับการเสริมแรงอย่างเหมาะสม ภายใต้โหลดแบบไดนามิก แกนกลางถูกบีบอัดเพิ่มเติม ทำให้โบลต์สูญเสียความตึงก่อนโหลด และปล่อยให้ฐานโยก
• โปรโตคอล Un-Poting หลัก:ผู้ติดตั้งควรเจาะ รูขนาดใหญ่ผ่านผิวหนังด้านบนและแกนกลาง เอาเส้นรอบวงเล็กๆ ของวัสดุแกนรอบๆ รูออก และ เติมช่องว่างด้วยอีพอกซีเรซินที่มีโครงสร้างความหนาแน่นสูงก่อนทำการเจาะเส้นทางโบลต์สุดท้าย
• ความต้องการแผ่นรอง:ต้องมีฐานรับน้ำหนักสูง สลักเกลียวโดยใช้สแตนเลสสตีล 316 เกรดมารีนเกจหนักหรือแผ่นรองคอมโพสิต G10 ข้างใต้ ดาดฟ้า แผ่นรองจะกระจายแรงดึงไปยังพื้นที่ที่กว้างขึ้นของลามิเนตไฟเบอร์กลาสด้านล่าง ป้องกันการดึงสลักออก

5. การเลือกใช้วัสดุ: อลูมิเนียมกับสแตนเลส

การเลือกโลหะผสมที่ถูกต้องสำหรับฮาร์ดแวร์ที่นั่งในทะเลเกี่ยวข้องกับน้ำหนักที่สมดุล ความแข็งแรงของโครงสร้าง และ ความต้านทานการกัดกร่อนในระยะยาว

ในขณะที่อลูมิเนียมมีข้อดีด้านน้ำหนักสำหรับยานที่มีการเคลื่อนที่แบบเบา แต่การใช้งานหางเสือที่รับน้ำหนักสูงนั้นขึ้นอยู่กับ สเปรย์เกลือได้รับประโยชน์อย่างมากจากส่วนประกอบสแตนเลส 316 ซึ่งช่วยลดความเสี่ยงในการเคลือบ การเกิดสะเก็ดและหลุมกัลวานิกรอบรูยึด

6. คุณภาพการผลิตและความคลาดเคลื่อนทางวิศวกรรม

ความน่าเชื่อถือในระยะยาวของฮาร์ดแวร์ที่นั่งนั้นขึ้นอยู่กับความแม่นยำของโรงหล่อและมาตรฐานการตัดเฉือนเป็นอย่างมาก ระหว่างการผลิต

• การหล่อการลงทุน (กระบวนการขี้ผึ้งหาย):การใช้ประโยชน์ การหล่อการลงทุนสำหรับตัวเรือนแบบหมุน บานพับ และหน้าแปลนฐานช่วยให้มั่นใจในความแม่นยำของมิติสูงและ ความหนาของผนังสม่ำเสมอ ซึ่งแตกต่างจากการหล่อทราย การหล่อแบบลงทุนจะช่วยลดความพรุนของก๊าซภายในและตะกรัน การรวมที่ทำหน้าที่เป็นตัวรวมความเครียดเชิงโครงสร้าง
• ความคลาดเคลื่อนของเครื่องจักร:เครื่องจักรกลซีเอ็นซีที่มีความแม่นยำของการหมุน เพลา รางสไลด์ และช่องสลักล็อคช่วยรักษาพิกัดความเผื่อในการปฏิบัติงานที่แน่นหนา การลดขนาดทางกล การกวาดล้างจะช่วยป้องกันความลาดชันในการปฏิบัติงาน ทำให้มั่นใจได้ว่าโหลดแรงกระแทกแบบไดนามิกจะมีการกระจายเท่าๆ กัน แทนที่จะกระจาย มุ่งเน้นไปที่จุดติดต่อเล็กๆ
• การตกแต่งพื้นผิวและการทู่ด้วยสารเคมี:นักแสดง 316 ส่วนประกอบสแตนเลสผ่านการขัดเงาด้วยไฟฟ้าหลายขั้นตอนและกระบวนการทู่ด้วยสารเคมี (กรดซิตริกหรือกรดไนตริก) การรักษา) กระบวนการนี้จะกำจัดอนุภาคเหล็กที่เป็นอิสระบนพื้นผิวออก โดยปรับชั้นออกไซด์แบบพาสซีฟให้เหมาะสมเพื่อต้านทาน การกัดกร่อนของรูพรุนและรอยแยกภายในช่องหมุนภายใน

7. เมทริกซ์การป้องกันความล้มเหลว

การพัฒนาฮาร์ดแวร์ที่นั่งทางทะเลแบบกำหนดเอง