高温のローラーキルンシステムでは、ローラーの端にスパイラル摩耗が観察されることがあります。炭化ケイ素 (SiC) ローラーバネ支持構造で動作します。
多くの場合、摩耗パターンは次のようになります。
損傷はサポートインターフェースの近くで発生するため、次のように誤解されることがよくあります。
しかし、工学的分析により、実際のメカニズムは根本的に異なることが示されています。
スパイラル摩耗がローラー端に現れた場合、主な問題は次のとおりです。
これはせん断による破壊メカニズムでしょうか?
多くの実際の窯システムにおける答えは次のとおりです。
いいえ、主なメカニズムは、曲げ中心の荷重下での局所的な接触摩耗です。
典型的な特徴は次のとおりです。
重要:
初期段階では、ローラーは構造的に無傷のままであることがよくあります。
これは次のことを示しています。
この問題は、突然の過負荷障害ではなく、局所的な相互作用の繰り返しによって徐々に発生します。
スプリング支持キルン システムでは、ローラーの機械的動作は次のように単純化できます。
これらの条件下では:
曲げ応力が構造応答を支配します。
セラミックローラーシステムと高温に関する研究SiCコンポーネントは、亀裂の発生や表面損傷においては、接触応力と局所的な引張応力が純粋なせん断応力よりもはるかに重要であることが多いことを示しています。
長い円筒形のローラーの場合:
したがって：
観察された螺旋摩耗パターンは、古典的なせん断破壊とは一致しません。
真のせん断破壊が発生した場合、典型的な特徴は次のとおりです。
これらは通常、スパイラル摩耗の場合には存在しません。
損傷プロセスは、次の順序で説明するとわかりやすくなります。
スプリング サポートは、ローラーの位置を維持するために継続的な予荷重力を加えます。
実際の接触面積は限られているため、
応力はローラーエッジの小さな領域付近に集中します。
熱サイクルと回転中:
ローラーとサポートの境界面の間で小さな相対運動が繰り返し発生します。
マイクロスライディングを繰り返すと、次のことが起こります。
時間とともに：
摩耗パターンがますます目立つようになります。
スパイラル ジオメトリは通常、次の組み合わせによって発生します。
これにより、以下が作成されます。
ランダムな損傷ではなく、螺旋状の摩耗軌跡。
したがって、この現象は次のようになります。
接触疲労摩耗
構造的なせん断破壊よりも。
高温のキルン システムでは、温度勾配が問題をさらに悪化させます。
温度の不均一性により、SiC ローラー内、特に拘束されたサポート領域付近に内部熱応力が発生します。 SiC の熱応力挙動に関する研究では、温度勾配によって表面引張応力と局所応力集中が大幅に増幅される可能性があることが示されています。
これは、次のようなときに摩耗が加速することが多い理由を説明しています。
安定動作時ではなく。
スパイラル摩耗はスプリング支持システムで発生する可能性がありますが、弾性支持構造は依然として剛性ホイール支持システムに比べて大きな利点をもたらします。
スプリングでサポートされた構造は次のことに役立ちます。
剛性ホイール サポート システムと比較して、スプリング サポートは一般に、ホイール サポート システムでの突然の脆性破壊の可能性を低減します。SSiCローラーロッド連続窯で使用されます。
バネ支持システムのスパイラル摩耗を軽減するには:
過度に小さい接触領域を避けてください。
過剰な予圧は局所的な接触応力を増加させます。
アライメントのずれにより、局所的な摩耗が増大します。
安定した炉内温度分布により応力変動を最小限に抑えます。
ローラーの端を定期的に検査して、以下の点を確認してください。
さらに読む:
Kegu'sを探索することもできます高温SSiC窯コンポーネント連続ローラーキルン用途向け。
スプリング支持キルンシステムにおけるスパイラル摩耗は次のとおりです。
曲げが支配的な荷重条件下での接触摩耗メカニズム。
これは古典的なせん断破壊ではありません。
根本原因は通常、以下の相互作用です。
材料強度だけでは不十分です。
高温 SiC ローラー システムの長期信頼性を向上させるには、システム レベルの機構を理解することが不可欠です。
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