Cymalau Rotari, fel cydrannau craidd ar gyfer cyflawni selio deinamig a statig mewn systemau trosglwyddo hylif, yn cael eu defnyddio'n eang mewn cymwysiadau cyfryngau tymheredd uchel megis stêm ac olew poeth. Toriad straen thermol yw un o'u dulliau methiant nodweddiadol, a all arwain at ollyngiadau cyfryngau, amser segur offer, a hyd yn oed damweiniau diogelwch. Felly, mae deall ei achosion a'i fesurau atal yn hanfodol ar gyfer cynhyrchu diwydiannol.
Hanfod toriad straen thermol yw ffurfio straen heb ei ryddhau o fewn y cymal cylchdro oherwydd ehangiad thermol gwahaniaethol a chrebachiad ei gydrannau a achosir gan newidiadau tymheredd. Pan fydd y straen hwn yn fwy na chryfder cnwd y deunydd, mae toriad brau neu hydwyth yn digwydd.
Mae'r prif achosion yn cynnwys tair agwedd:
Yn gyntaf, amrywiadau tymheredd llym: Mae cyflwyno cyfryngau tymheredd uchel yn gyflym neu oeri cyflym yn ystod y diffodd yn achosi newidiadau sydyn yn y tymheredd mewn cydrannau fel y gorchudd ar y cyd a llawes y siafft. Mae'r newidiadau ar unwaith mewn ehangiad thermol sy'n deillio o hyn yn cael eu cyfyngu gan y strwythur, gan atal ehangu a chrebachu am ddim, gan gronni straen thermol sylweddol;
Yn ail, diffygion dylunio strwythurol: Gall trwch wal anwastad, radiysau pontio rhy fach, ac anhyblygedd annigonol y cysylltiad rhwng yr arwyneb selio a'r tai greu pwyntiau canolbwyntio straen, gan arwain at gracio yn ystod beicio thermol;
Yn drydydd, dewis deunydd amhriodol: Mae methu â dewis deunyddiau â gwrthiant tymheredd uchel a chyfernodau ehangu thermol isel yn seiliedig ar amodau gwaith, megis defnyddio dur carbon cyffredin yn lle dur aloi sy'n gwrthsefyll gwres, neu bresenoldeb diffygion castio yn y deunydd, yn lleihau ei wrthwynebiad i straen thermol.
Mae atal torasgwrn straen thermol yn gofyn am ddull amlochrog, gan gynnwys addasu i amodau gwaith, optimeiddio dyluniad strwythurol, uwchraddio deunyddiau, a gwella rheolaeth gweithrediad a chynnal a chadw.
Ar y lefel cyflwr gweithio, mae angen rheoli cyfradd amrywiad tymheredd y cyfrwng ac osgoi gwrthdaro uniongyrchol o gyfryngau tymheredd uchel ar y cyd. Gellir ychwanegu dyfeisiau rhagboethi neu glustogi;
O ran dyluniad strwythurol, gall defnyddio gorchuddion trwch cyfartal, cynyddu radiysau trawsnewid, ac ymgorffori strwythurau iawndal elastig yn y ceudod selio ryddhau'r straen a gynhyrchir gan ehangiad a chrebachiad thermol;
Dylai dewis deunydd gyd-fynd â'r tymheredd gweithio. Ar gyfer cymwysiadau tymheredd uchel, dylid rhoi blaenoriaeth i ddeunyddiau sy'n gwrthsefyll gwres fel dur di-staen 316L ac aloion Inconel, a gellir defnyddio haenau ceramig mewn meysydd hanfodol i wella ymwrthedd gwres;
O ran gweithredu a chynnal a chadw, gwiriwch ddosbarthiad tymheredd a statws selio'r cymal yn rheolaidd, osgoi ffrithiant sych sy'n cynhyrchu tymheredd uchel lleol, a gweithredu mesurau oeri graddol yn ystod cau i lawr i leihau sioc tymheredd.
I grynhoi, mae toriad straen thermol mewn cymalau cylchdro yn ganlyniad i effeithiau cyfunol newidiadau tymheredd, dyluniad strwythurol, a phriodweddau materol. Trwy gydweddu'r amodau gweithredu yn wyddonol, optimeiddio'r dyluniad strwythurol, dewis deunyddiau o ansawdd uchel, a chryfhau rheolaeth gweithredu a chynnal a chadw, gellir lleihau'r risg o dorri asgwrn straen thermol yn effeithiol, gan sicrhau gweithrediad sefydlog hirdymor y cymal cylchdro.