Casestudy #03: Spiraalslijtage gevonden in een ovensysteem met veerondersteuning
Achtergrond
Een klant merkte ongebruikelijke spiraalvormige slijtagepatronen op de uiteinden van verschillende siliciumcarbide rollen.
De oven gebruikte een veer ondersteund rolstelsel.
Het slijtpatroon wekte bezorgdheid over mogelijke scheerfouten.
Opmerkingen
De beschadigde rollen toonden:
- Spiraalvormige slijtage
- Lokale verzameling van afval
- Verwijdering van oppervlaktemateriaal
Maar:
- Geen grote scheuren werden gedetecteerd
- Er is geen catastrofale breuk opgetreden.
Ingenieursvraag
Was de schade veroorzaakt door snijstress?
Of was er een ander mechanisme verantwoordelijk?
Analyse
Uit de mechanische evaluatie is gebleken dat:
- De rol gedroeg zich vooral als een balk
- Beugspanningen overheersen
- De scheerspanningen bleven relatief laag
De waargenomen slijtage was geconcentreerd in de buurt van ondersteuningsinterfaces.
De voorbelasting van de veer leidde tot herhaalde contactbelasting.
Er vonden kleine relatieve bewegingen plaats tijdens de thermische cyclus.
Na verloop van tijd:
- Verhoogde oppervlakte wrijving
- Het materiaal werd geleidelijk verwijderd
- Ontwikkeld spiraalvormig slijtagepatroon
De oorzaak
Bij het onderzoek werd geconcludeerd dat de schade:
Contact slijtage onder buig-gedomineerde belasting
In plaats van een scheerfoutenmechanisme.
Corrigerende maatregelen
Tot de aanbevolen verbeteringen behoren:
- Contactgeometrie optimalisatie
- Evaluatie van de voorbelasting in het voorjaar
- Routine slijtagecontrole
Deze maatregelen verminderden de slijtage.
Ingenieursinzicht
Spiraal slijtage wordt vaak verward met structurele storing.
In veel gevallen is het eigenlijk een indicator van langdurige contactinteractie.
Gerelateerd lezen:
Spiraal slijtage in veerondersteunde ovensystemen: contact slijtage of scheerfouten?
Inzicht in thermische spanning in SiC-rollers met veer
Wielondersteuning versus veerondersteuning: welke verlengt de levensduur van de rol?
