高温ローラーオーブンのシステムではシリコンカービード (SiC) のロール折りたたみの負荷下での梁構造として分析されます
その結果 多くのエンジニアは こう仮定します
折りたたみのストレスは,ロールの故障の主な原因です.
しかし 現場での失敗は しばしば 違う現実を明らかにします
多くの場合,裂け目が起因するのは,折りたたみの瞬間が最大である中心の跨度ではなく,以下のように:
これは重要な技術的な疑問を 提起しています
なぜ最大屈曲領域ではなく 接触領域から 障害が始まるのか?
答えは次の2つの違いにあります
クラシックなビーム・メカニクスから
だから:
中央は最も危険な場所だと考えられています
この論理は部分的に正しいが,不完全だ.
なぜなら,実際のオーブンのシステムでは,
地元的な接触ストレスは 整体的な屈曲ストレスよりもはるかに重要になります
典型的な失敗パターンSSiCロールシステムその中には:
重要なこと
中央の幅は 障害が始まっても 始動しません
これは強く示しています:
局所的なストレスの濃度は 裂け目の発生を制御します
接触ストレスは以下を意味します.
2つの表面が接触する場所で発生する高度な局所的なストレス
ローラーオーブンのシステムでは,接触は次の位置で起こります.
実際の接触面は小さいからです
地元の圧力は 非常に高くなることがあります
柔らかい金属については:
局所的なストレスは,プラスチック変形によって再分配する可能性があります.
しかし陶器は違います
シリコンカービードは:
これは次のことを意味します.
小さな局所的な緊張ピークでも 裂け目が生じます
折りたたみのストレスは:
多くの場合:
ローラーは長期間中程度の屈曲ストレスを耐える.
接触ストレスは:
これは次のようになります
破れやすいセラミクス:
局所的なストレスは 分散したストレスのほうが 危険です
実用的なオーブンのシステムでは:
支援地域は,次の組み合わせによる影響を受けます.
これらの効果はローラー端の近くで重なり合っている.
結果として:
ローカルストレスの状態は 単純なビームの曲線よりもはるかに深刻になります
これは理由です.
ローラー・クラークは,通常,中心のスパンではなく,支柱の近くから始まります.
高温では:
SiCロールは熱的に膨張します
サポートシステムがこの拡張を制限する場合は:
接触するストレスが増える
これは,特に以下において一般的です.
関連テーマ:
スプリングサポートシステムでは,以下のことが可靠性を向上させる.
これは変換します:
制御できない接触ストレス
次の部分に
制御された弾性変形
結果として:
突発的な壊れやすい骨折の確率は著しく減少します
実際の失敗順序はしばしば次のとおりです
小さな接触領域は ストレスの集中を作り出します
繰り返し加熱・冷却することで 局所的なストレスが 増強されます
小さな裂け目が接触縁の近くで発生します.
裂け目が徐々に 繰り返されるサイクルで広がります
縁の骨折や突然のローラー破裂が発生します.
重要なこと
材料は全体的に"強"に見えるかもしれません.
よくある誤解は
頑丈な材料 = ローラー寿命が長い
ただし:
接触ストレスの制御が不十分であれば 非常に強いSiCでさえ 早期に失敗する可能性があります
理由はこうです
システム設計は 材料の強さだけでは 重要ではありません
接触ストレスによる故障を減らすために:
非常に小さな接触領域を避ける.
エクセントリックまたは不均等な負荷を減らす.
スプリングシステムはストレスの濃度を減らす.
均質な温度で膨張不一致が減少します
縁の切断は 過剰な接触ストレスの兆候です
関連読み:
我々は提供します:
応用には以下が含まれます.
SiCロールシステムでは:
接触ストレスは 折りたたみストレスのほうが危険です
なぜかと言うと
SSiCのような脆いセラミック材料については:
ローカル・ストレスの分布は グローバル・ビーム・ロードよりも信頼性を制御します
したがって,接触機械を理解することは,長時間のロール寿命を改善し,予期せぬオーブンの故障を減らすために不可欠です.
コンタクトパーソン: Ms. Yuki
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