कारुसेल बेयरिंग में स्पॉलिंग: खराब स्नेहन के कारण सतही थकान

10 टन के कल्टीवेशन कैरोसेल की भयावह विफलता, जो जाम हो गया और पलट गया, की उत्पत्ति सेंट्रल बेयरिंग में हुई। फोरेंसिक विश्लेषण से बेयरिंग की गेंदों में स्पॉलिंग या सामग्री के टूटने का पता चला। यह घटना, जो सतही थकान की विशिष्ट है, अपर्याप्त स्नेहन के कारण शुरू हुई जो घूर्णन प्रणाली के चक्रीय भार को सहन नहीं कर सका। तकनीकी प्रश्न यह है: इस क्षरण प्रक्रिया को रोकने के लिए इसे कैसे मॉडल और अनुकरण किया जाए।

चक्रीय भार के तहत स्पॉलिंग का मॉडलिंग और अनुकरण Inventor, GOM Inspect और Star-CCM+ के साथ 🔧

विफलता को दोहराने के लिए, प्रक्रिया Autodesk Inventor में शुरू होती है, जहां बॉल बेयरिंग को उसकी ज्यामितीय सहनशीलता के साथ मॉडल किया जाता है। फिर, GOM Inspect क्षतिग्रस्त बेयरिंग की वास्तविक ज्यामिति को CAD मॉडल के विरुद्ध स्कैन और तुलना करने की अनुमति देता है, जिससे स्पॉलिंग के कारण घिसाव वाले क्षेत्रों की पहचान होती है। Siemens Star-CCM+ के साथ, 10 टन के चक्रीय भार के तहत गेंदों और रेसवे के बीच हर्ट्ज़ संपर्क प्रतिबलों का अनुकरण किया जाता है। अपर्याप्त स्नेहन को उच्च घर्षण गुणांक और अपर्याप्त तेल फिल्म के रूप में मॉडल किया जाता है, जो उपसतही कतरनी प्रतिबल शिखर उत्पन्न करता है। प्रत्येक चक्र में दोहराए जाने वाले ये शिखर, सूक्ष्म दरारें शुरू करते हैं जो धातु के टुकड़े टूटने तक बढ़ती हैं, जिससे स्पॉलिंग के नाभिकीकरण और प्रसार की कल्पना होती है।

घिसाव का दृश्य और बेयरिंग डिजाइन के लिए सबक 🎯

Blender स्पॉलिंग की प्रगति की कल्पना करने के लिए एक महत्वपूर्ण उपकरण बन जाता है। बनावट मानचित्र और जाल विरूपण के माध्यम से, गेंदों में सामग्री के नुकसान को एनिमेट किया जाता है, जो दिखाता है कि कैसे एक उपसतही दरार फैलकर एक गड्ढा बनाती है। Star-CCM+ के डेटा पर आधारित यह ग्राफिकल प्रतिनिधित्व, संपर्क थकान की अवधारणा को मूर्त बनाता है। सबक स्पष्ट है: सतहों के बीच पृथक्करण बनाए रखने वाले स्नेहन के बिना, चक्रीय भार सूक्ष्म बिंदुओं पर तनाव को केंद्रित करता है, जिससे विफलता तेज हो जाती है। भविष्य के डिजाइन को इन पतनों से बचने के लिए स्वचालित स्नेहन प्रणालियों और परिमित तत्व विश्लेषण के माध्यम से थकान विश्लेषण को प्राथमिकता देनी चाहिए।

एक संरचनात्मक इंजीनियर के रूप में, आप 10 टन के चक्रीय भार और अपर्याप्त स्नेहन के अधीन कैरोसेल बेयरिंग में सतही थकान के कारण स्पॉलिंग की शुरुआत और प्रसार को सटीक रूप से मॉडल करने के लिए किस परिमित तत्व अनुकरण पद्धति की सिफारिश करते हैं?

(पी.डी.: सामग्री की थकान 10 घंटे के अनुकरण के बाद आपकी थकान जैसी होती है।)