Rotacinės jungtys, kaip pagrindiniai komponentai, užtikrinantys dinaminį ir statinį sandarinimą skysčių perdavimo sistemose, yra plačiai naudojami aukštos{0}}temperatūrinėse terpėse, pvz., garuose ir karštoje alyvoje. Šiluminio įtempimo lūžis yra vienas iš tipiškų gedimo būdų, dėl kurio gali nutekėti laikmena, prastovos įranga ir net gali kilti nelaimingų atsitikimų. Todėl pramoninei gamybai labai svarbu suprasti jo priežastis ir prevencines priemones.
Šiluminio įtempio lūžimo esmė yra nesukietėjusio įtempio susidarymas sukamosiose jungties viduje dėl diferencinio terminio plėtimosi ir jo komponentų susitraukimo, kurį sukelia temperatūros pokyčiai. Kai šis įtempis viršija medžiagos takumo ribą, atsiranda trapus arba plastiškas lūžis.
Pagrindinės priežastys apima tris aspektus:
Pirma, staigūs temperatūros svyravimai: greitas aukštos{0} temperatūros terpės įvedimas arba greitas aušinimas išjungimo metu sukelia staigius temperatūros pokyčius komponentuose, tokiuose kaip jungties korpusas ir veleno įvorė. Atsiradus momentinius šiluminio plėtimosi pokyčius riboja konstrukcija, užkertant kelią laisvam plėtimuisi ir susitraukimui, taip sukaupiant didelį šiluminį įtampą;
Antra, konstrukcijos defektai: netolygus sienelės storis, per mažas perėjimo spindulys ir nepakankamas sandarinimo paviršiaus ir korpuso jungties tvirtumas gali sukurti įtempių koncentracijos taškus, dėl kurių gali atsirasti įtrūkimų terminio ciklo metu;
Trečia, netinkamas medžiagos pasirinkimas: neparinkus medžiagų, turinčių aukštą atsparumą temperatūrai ir mažus šiluminio plėtimosi koeficientus, atsižvelgiant į darbo sąlygas, pvz., vietoj karščiui -atsparaus legiruoto plieno naudojamas įprastas anglinis plienas, arba liejimo defektų medžiagoje, sumažėja jos atsparumas šiluminiam poveikiui.
Norint išvengti šiluminio įtempimo lūžimo, reikia taikyti įvairiapusį{0}}prižiūrimą, įskaitant prisitaikymą prie darbo sąlygų, konstrukcijų projektavimo optimizavimą, medžiagų atnaujinimą ir eksploatavimo bei priežiūros valdymo gerinimą.
Esant darbo sąlygoms, būtina kontroliuoti terpės temperatūros svyravimo greitį ir vengti tiesioginio aukštos -temperatūros terpės susidūrimo su jungtimi. Galima pridėti pakaitinimo arba buferio įrenginių;
Kalbant apie konstrukcijų dizainą, naudojant vienodo-storio korpusus, didinant perėjimo spindulius ir į sandarinimo ertmę įtraukiant elastingas kompensacines struktūras, galima sumažinti terminio plėtimosi ir susitraukimo sukeltą įtampą;
Medžiagos pasirinkimas turi atitikti darbo temperatūrą. Taikant aukštą -temperatūrą, pirmenybė turėtų būti teikiama karščiui-atsparioms medžiagoms, tokioms kaip 316 l nerūdijantis plienas ir „Inconel“ lydiniai, o kritinėse vietose gali būti naudojamos keraminės dangos, siekiant padidinti atsparumą karščiui;
Kalbant apie eksploatavimą ir priežiūrą, reguliariai tikrinkite temperatūros pasiskirstymą ir jungties sandarumo būseną, venkite sausos trinties, kuri sukelia vietinę aukštą temperatūrą, ir išjungimo metu įgyvendinkite laipsniškas vėsinimo priemones, kad sumažintumėte temperatūros šoką.
Apibendrinant galima teigti, kad šiluminio įtempio lūžis sukamosiose jungtyse yra temperatūros pokyčių, konstrukcijos konstrukcijos ir medžiagos savybių bendro poveikio rezultatas. Moksliškai suderinus eksploatavimo sąlygas, optimizuojant konstrukcinį dizainą, parenkant kokybiškas medžiagas ir sustiprinus eksploatavimo bei priežiūros valdymą, galima efektyviai sumažinti terminio įtempimo lūžių riziką, užtikrinant ilgalaikį stabilų sukamosios jungties veikimą.