Nghiên cứu điển hình số 03: Sự mài mòn xoắn ốc được phát hiện trong hệ thống lò nung được hỗ trợ bằng lò xo
Lý lịch
Một khách hàng đã quan sát thấy các kiểu mòn xoắn ốc bất thường ở đầu của một số con lăn cacbua silic.
Lò nung sử dụng hệ thống con lăn có lò xo hỗ trợ.
Kiểu mòn làm tăng mối lo ngại về khả năng xảy ra hiện tượng cắt.
Quan sát
Các con lăn bị hư hỏng cho thấy:
- Dấu mòn xoắn ốc
- Tích tụ mảnh vụn cục bộ
- Loại bỏ vật liệu bề mặt
Tuy nhiên:
- Không phát hiện vết nứt lớn
- Không xảy ra gãy xương thảm khốc
Câu hỏi kỹ thuật
Thiệt hại có phải do ứng suất cắt gây ra không?
Hay một cơ chế khác chịu trách nhiệm?
Phân tích
Đánh giá cơ học cho thấy:
- Con lăn hoạt động chủ yếu như một chùm tia
- Ứng suất uốn chiếm ưu thế
- Ứng suất cắt vẫn tương đối thấp
Sự mài mòn quan sát được tập trung gần các bề mặt hỗ trợ.
Tải trước lò xo tạo ra tải tiếp xúc lặp đi lặp lại.
Chuyển động tương đối nhỏ xảy ra trong quá trình đạp xe nhiệt.
Theo thời gian:
- Ma sát bề mặt tăng
- Chất liệu dần được loại bỏ
- Các mẫu mòn xoắn ốc được phát triển
Nguyên nhân gốc rễ
Cuộc điều tra kết luận rằng thiệt hại là:
Sự mài mòn tiếp xúc dưới tác dụng của tải trọng uốn
chứ không phải là một cơ chế phá hủy cắt.
Hành động khắc phục
Các cải tiến được đề xuất bao gồm:
- Tối ưu hóa hình học liên hệ
- Đánh giá tải trước mùa xuân
- Giám sát hao mòn thường xuyên
Những biện pháp này làm giảm tiến trình mài mòn.
Cái nhìn sâu sắc về kỹ thuật
Mòn xoắn ốc thường bị nhầm lẫn với hư hỏng cấu trúc.
Trong nhiều trường hợp, nó thực sự là dấu hiệu của sự tương tác lâu dài.
Bài đọc liên quan:
Mòn xoắn ốc trong hệ thống lò nung được hỗ trợ bằng lò xo: Mòn tiếp xúc hay hỏng do cắt?
Tìm hiểu ứng suất nhiệt trong con lăn SiC được hỗ trợ bằng lò xo
Hỗ trợ bánh xe và hỗ trợ lò xo: Cái nào thực sự kéo dài tuổi thọ con lăn?
