大型回轉(zhuǎn)窯支承構(gòu)件滾動(dòng)接觸疲勞研究.pdf

1、回轉(zhuǎn)窯是冶金、化工、建材等行業(yè)生產(chǎn)流程中的核心設(shè)備，保證其安全、高效地運(yùn)行是相應(yīng)企業(yè)提高經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)鍵。回轉(zhuǎn)窯的主要支承構(gòu)件，滾圈和托輪，在工作中處于滾動(dòng)接觸狀態(tài)。從現(xiàn)場(chǎng)維修記錄中可見，滾圈和托輪常常在遠(yuǎn)未達(dá)到預(yù)期壽命的情況下出現(xiàn)斷裂事故。此類事故，一則嚴(yán)重威脅回轉(zhuǎn)窯維護(hù)工作人員的人身安全，二則引起生產(chǎn)流程的中斷，造成重大生產(chǎn)損失。 本論文針對(duì)這一狀況，重新評(píng)估了在滾動(dòng)接觸的工作狀態(tài)下，滾圈的疲勞壽命，并在研究滾圈一托輪滾動(dòng)接觸

2、疲勞(RCF)損傷演變機(jī)理的基礎(chǔ)上，提出了一種回轉(zhuǎn)支承構(gòu)件疲勞壽命計(jì)算的新方法。該方法針對(duì)性強(qiáng)，物理過程明確，中間步驟少，中間參數(shù)少且獲取方法簡(jiǎn)便。通過疲勞試驗(yàn)證明，該方法在計(jì)算結(jié)果穩(wěn)定性和精確性方面高于常規(guī)方法，具有一定的工程應(yīng)用價(jià)值。 從滾圈的受力分析入手，應(yīng)用有限元分析軟件ANSYS，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研得到的滾圈內(nèi)外層溫度值，對(duì)滾圈進(jìn)行熱力耦合分析，得到滾圈上的疲勞危險(xiǎn)位置及其應(yīng)力的周期變化狀況。利用局部應(yīng)力一應(yīng)變法對(duì)滾圈的疲勞

3、壽命進(jìn)行了計(jì)算。 論文針對(duì)滾動(dòng)接觸工作模式下的疲勞預(yù)測(cè)方法進(jìn)行了研究。對(duì)2004年6月河南氧化鋁廠托輪斷裂事故做了現(xiàn)場(chǎng)勘察，并進(jìn)行了疲勞斷口的取樣。通過對(duì)斷口試樣在掃描電鏡(SEM)下的微觀形貌分析，結(jié)合事故現(xiàn)場(chǎng)中斷口的宏觀特征分析，提出了一種在滾動(dòng)接觸中疲勞損傷累積與裂紋發(fā)展演變的新模型?；谠撃Ｐ?，依據(jù)國內(nèi)外較為成熟的疲勞分析方法，基于非線性疲勞損傷理論，選擇循環(huán)滯回能作為損傷參量，推導(dǎo)了構(gòu)件在滾動(dòng)接觸模式下的新的損傷累積以