O dan Pa Gyfuniad Penodol o Amlder Uchel-Beicio Thermol a Dirgryniad Mecanyddol Y Mae Gwain Dur Di-staen 2.0 Milimedr 316 yn Dangos Bywyd Blinder Israddol o'i gymharu â Gwain 1.2 Milimedr mewn Gwresogyddion Proses Ddiwydiannol?

Mae peirianwyr dibynadwyedd ac arbenigwyr cynnal a chadw sy'n gweithio ar wresogyddion trochi trydan ar gyfer prosesau diwydiannol parhaus (peiriannau mowldio chwistrellu, systemau olew thermol, pecynnau cywasgydd cilyddol, ac ati) yn wynebu amgylchedd blinder cymhleth sy'n deillio o ryngweithio seiclo thermol a dirgryniad mecanyddol nad yw'n cael ei atgynhyrchu'n aml gan brofion modd sengl. Byddai greddf yn mynnu y byddai unrhyw fath o lwythiad cylchol bob amser yn achosi i'r wain 2.0 mm mwy trwchus o 316 o ddur di-staen bara'n fwy na'i gymar teneuach 1.2 mm. Fodd bynnag, mewn cymwysiadau lle mae beicio thermol amledd uchel yn digwydd ar yr un pryd â dirgryniad mecanyddol sylweddol, gall y gwrthwyneb fod yn wir. Mae'r straen thermol mwy dros dro yn digwydd yn y wal fwy trwchus oherwydd yr amrywiadau tymheredd cyflym a'r anystwythder cynyddol yn y wal sy'n trosglwyddo'r grymoedd dirgryniad yn fwy uniongyrchol i'r rhyngwyneb MgO a'r wifren gwrthiant. Mae'r gwaith hwn yn pennu'r cyfuniad penodol o amledd cylchred thermol, siglen tymheredd ac osgled dirgryniad lle mae gwain 2.0 mm yn methu cyn gwain 1.2 mm, gan ddarparu meini prawf meintiol ar gyfer gwneud penderfyniadau dylunio.

Mecanwaith Rhyngweithio Straen Thermol a Blinder Dirgryniad
Dangosodd erthygl 28 fod blinder cylch thermol pur mewn gwain 316 yn cael ei yrru gan y graddiant tymheredd trwy drwch y wal. Mae'r graddiant dros dro ar gyfer wal 2.0 mm yn ystod cylchred 20 gradd i 250 gradd ar 10 gradd yr eiliad tua 220 gradd. Mae hyn yn arwain at straen thermol o tua 350 MPa, llawer uwch na'r cryfder cynnyrch o 316 ar dymheredd uwch. Nid yw'r deunydd yn adfer yn elastig bob cylch ac mae difrod yn cronni. Ar gyfer wal 1.2 mm, mae'r un dros dro yn cynhyrchu graddiant o 130 gradd a straen o ~200 MPa, yn aml yn is na'r trothwy cnwd. Felly, nid yw'r wal deneuach yn derbyn fawr ddim straen plastig fesul cylch tymheredd, tra bod y wal fwy trwchus yn cynnal difrod difrifol. Pan fydd y dirgryniad mecanyddol wedi'i or-haenu, mae'r mecanweithiau difrod yn rhyngweithio. Mae'r dirgryniad yn unig yn achosi straen plygu am yn ail sy'n llai yn y wal fwy trwchus oherwydd y modwlws trychiad mwy. Fodd bynnag, mae'r straen dirgryniad yn cael ei ychwanegu at y straen thermol yn ystod y cyfnod gwresogi. Ar gyfer y wain 2.0 mm, pan fydd y cynnyrch eisoes wedi'i gyrraedd neu ragori arno gan straen thermol yn unig, mae ychwanegu hyd yn oed straen dirgryniad bach yn gwthio'r deunydd ymhellach i'r gyfundrefn blastig, gan gynyddu cychwyn crac. Mae'r wain 1.2 mm yn dal yn elastig o dan straen thermol yn unig. Gydag ychwanegu straen dirgryniad, gall y deunydd fod yn is na'r cynnyrch o hyd, ac felly nid yw'r difrod yn cael ei gyflymu.

Meini prawf meintiol ar gyfer gwrthdroad bywyd blinder
Mae ymchwil labordy rheoledig, sy'n cynnwys 316 o wainiau wedi'u gwresogi ar fwrdd dirgrynu gyda seiclo thermol ar yr un pryd, wedi nodi'r amodau penodol lle mae oes y wain 2.0 mm yn fyrrach na bywyd y wain 1.2 mm. Ar amlder beicio thermol o 2 gylchred yr awr (48 cylch y dydd), siglen tymheredd o 20 gradd i 250 gradd ac osgled dirgryniad o 1g ar 30 Hz, mae'r wal 2.0 mm yn methu ar tua 8,000 o gylchoedd tra bod y wal 1.2 mm yn fwy na 25,000 o gylchoedd heb fethiant, neu gymhareb bywyd yn fwy na 3 denau: wal denau yn 30 Hz. Mae'r wain 2.0 mm wedi goroesi 15,000 o gylchredau ar osgled dirgryniad o 0.5g, ond eto'n llai na 25,000 o gylchredau'r wain 1.2 mm. Gyda lefel dirgryniad o 0.2g, sy'n nodweddiadol o osodiadau wedi'u hynysu'n dda, mae'r wain 2.0 mm yn cyflawni 22,000 o gylchoedd sy'n agos at, ond nid yn well na pherfformiad y waliau tenau. Ar gyfer amlder beiciau thermol o dan 0.5 cylch yr awr (12 cylch y dydd), mae'r wain 2.0 mm yn darparu digon o amser rhwng cylchoedd ar gyfer lleihau straen ac mae ei oes blinder yn well na'r wain 1.2 mm. Mae'r parth hollbwysig lle mae waliau trwchus yn perfformio'n waeth felly yn cael ei roi gan osgledau dirgryniad sy'n fwy na 0.3g ac amleddau cylchred gwres sy'n fwy nag 1 cylch yr awr. Yn y drefn hon mae'r mecanwaith methiant yn bennaf oherwydd straen thermol cynyddol y wal fwy trwchus, tra bod y straen dirgryniad yn gweithredu fel cyflymydd yn hytrach na'r prif achos.

316 Sheaths - Matrics Dewis Llwytho Cyfunol
Mae'r rhestrau tabl canlynol yn awgrymu 316 o drwch wal gwain ar gyfer beicio tymheredd ar yr un pryd a chymwysiadau dirgryniad mecanyddol. Mae gwerthoedd yn seiliedig ar ddata prawf cyfun gydag amrywiad tymheredd 20 gradd i 250 gradd ac amlder dirgryniad 30Hz.

Amlder Cylchred Thermol (cylchoedd/awr) Osgled Dirgryniad (g) Tymheredd Siglen ( Gradd )Argymhellwyd 316 Trwch Wal Wain Cylchoedd i Methiant ar Drwch a Argymhellir Mecanwaith Methiant Dominyddol Disgwyliedig
<0.5Any Any 2.0 – 2.5 mm 20,000 – 30,000 Vibration stress; thick wall is desirable
0.5 – 1.0 Llai na 0.2g Hyd at 200 gradd c 1.6 - 2.0 mm 18,000 - 25,000 Cymysg unrhyw drwch yn dderbyniol
0.5 – 1.0 0.2 – 0.5g Hyd at 200 gradd 1.2 – 1.6 mm 15,000 – 22,000 Straen thermol yn datblygu Gwell wal denau
1.0 – 2.0 Llai na 0.2g 150 – 250 gradd 1.2 – 1.6 mm 18,000 – 25,000 Straen thermol yn bennaf, osgoi waliau trwchus
1.0 – 2.0 0.2 – 0.5g 150 – 250 gradd 1.0 – 1.2mm 15,000 – 20,000 Llwytho cyfunol; wal denau yn angenrheidiol
1.0 – 2.0 Dros 0.5g Unrhyw Heb ei gynghori gyda 316<10,000 Upgrade to Incoloy 800H or isolate vibration
Uchod 2.0 Unrhyw un Uchod 150 gradd Heb ei argymell Islaw 8,000 Rhy llym ar gyfer 316 o feicio thermol
Yn rhanbarth risg uchel y matrics-amledd cylchred thermol uwch na 1 yr awr a dirgryniad dros 0.3g, mae gan beirianwyr dri dewis ar gyfer cymwysiadau. Y cyntaf yw ynysu'r gwresogydd rhag dirgryniad gan ddefnyddio mowntiau hyblyg neu atodi'r tai terfynell o bell. Gall lleihau dirgryniad o 0.5g i 0.1g wella bywyd blinder o 3 i 5. Opsiwn 2 yw lleihau amlder y cylchoedd thermol, trwy gael tymheredd isaf wrth gefn, yn hytrach na beicio'r gwresogydd o amgylchynol i 150C-250C. Dewis arall arall yw Incoloy 800H, sydd wedi lleihau ehangiad thermol a chryfder tymheredd uchel uwch, ac felly gwell ymwrthedd i flinder thermol a dirgryniad. Dylai peirianwyr geisio data blinder llwytho cyfun gan weithgynhyrchwyr wrth nodi gwresogyddion ar gyfer pecynnau cywasgydd cilyddol neu offer mowldio chwistrellu, lle mae llawer o gylchoedd gwresogi a dirgryniadau mawr. Ni all darparwr un modd rhagfynegi bywyd y gwasanaeth mewn gweithrediad gwirioneddol yn gywir (beicio gwres yn unig neu ddirgryniad yn unig). Mae cost methiant cynamserol mewn llawer o gymwysiadau yn uchel, ac yn aml mae angen cau prosesau di-dor yn anfwriadol. Mae dewis trwch wal yn gywir yn seiliedig ar ddadansoddiad llwytho integredig yn ddewis peirianneg allweddol ac ni ellir ei ddisodli'n syml gan y rheol fawd sy'n fwy trwchus bob amser yn well. Yn y cyfuniad anodd o feicio thermol amledd uchel a dirgryniad ysgafn mae'r wain 1.2 mm 316 yn aml yn para ddwywaith neu fwy na'r wain 2.0 mm. Felly y wal deneuach yw'r fanyleb gywir ar gyfer hirhoedledd yn ogystal â pherfformiad thermol.