Sihtirummun väsymisominaisuuksien määrittäminen
Härkönen, Eero-Matti (2005)
Tiivistelmä
Diplomityössä tutkittiin sihtirummun väsymisominaisuuksia. Sihtirumpu on laite, jota käytetään paperin valmistuksessa kuitumassojen käsittelyssä. Työn tavoitteena oli määrittää profiililankatyypin ja tukirenkaan erilaisten valmistustapojen vaikutus sihtirummun väsymiskestävyyteen. Lisäksi tutkittiin vauriomuotoa, jossa yksittäinen profiililanka irtoaa tukilangasta.
Sihtirummun väsymisominaisuuksia määritettiin käyttämällä perinteisiä lujuusopin menetelmiä sekä FE-analyysiä ja väsytyskokeita. Teoreettisilla menetelmillä, jotka perustuivat loven vaikutuksen arviointiin, pyrittiin määrittämään perusaineen väsymislujuutta, ja väsytyskokeilla määritettiin sihtirummun hitsien väsymislujuuksia ja yksittäisen langan irtoamista.
Sihtirummun hitsit olivat väsymislujuudeltaan huomattavasti perusainetta heikompia, eikä profiililankatyyppi vaikuttanut merkittävästi sihtirummun väsymiskestävyyteen. Hitsaamattoman tukirenkaan ja tukilangan liitoksen havaittiin nostavan sihtirummun väsymiskestävyyttä, mutta silloin ongelmana ovat tukirenkaan ja tukilangan väliin pääsevät kuidut. Yksittäisen profiililangan irtoamisen ei pitäisi rajoittaa sihtirummun väsymiskestävyyttä. In this Master's Thesis fatigue strength of the screen cylinder was studied. A screen cylinder is a device which is used in papermaking process. Goal of this research was to deter-mine the influence of profile wire type and different manufacturing method of the support ring to fatigue strength. Detaching of the single profile wire was also studied as different failure mode.
Fatigue strength of the screen cylinder was determined by using conventional methods of strength of materials and FE-analysis and also by performing fatigue tests. Theoretical methods, which were based on estimating notch effect of profile wire, were used to deter-mine fatigue strength of base material. Fatigue tests were used to determine fatigue strength of welds and single profile wire.
Welds of the screen cylinder were much weaker than base material and type of the profile wire didn't have significant influence on fatigue strength. Joint of the U-bar and the sup-port ring which weren't weldedimproved the fatigue strength, but then detaching of the U-bar and the support ring was a new problem. Fatigue strength of the single profile wire should be enough not to limit fatigue strength of the screen cylinder.
Sihtirummun väsymisominaisuuksia määritettiin käyttämällä perinteisiä lujuusopin menetelmiä sekä FE-analyysiä ja väsytyskokeita. Teoreettisilla menetelmillä, jotka perustuivat loven vaikutuksen arviointiin, pyrittiin määrittämään perusaineen väsymislujuutta, ja väsytyskokeilla määritettiin sihtirummun hitsien väsymislujuuksia ja yksittäisen langan irtoamista.
Sihtirummun hitsit olivat väsymislujuudeltaan huomattavasti perusainetta heikompia, eikä profiililankatyyppi vaikuttanut merkittävästi sihtirummun väsymiskestävyyteen. Hitsaamattoman tukirenkaan ja tukilangan liitoksen havaittiin nostavan sihtirummun väsymiskestävyyttä, mutta silloin ongelmana ovat tukirenkaan ja tukilangan väliin pääsevät kuidut. Yksittäisen profiililangan irtoamisen ei pitäisi rajoittaa sihtirummun väsymiskestävyyttä.
Fatigue strength of the screen cylinder was determined by using conventional methods of strength of materials and FE-analysis and also by performing fatigue tests. Theoretical methods, which were based on estimating notch effect of profile wire, were used to deter-mine fatigue strength of base material. Fatigue tests were used to determine fatigue strength of welds and single profile wire.
Welds of the screen cylinder were much weaker than base material and type of the profile wire didn't have significant influence on fatigue strength. Joint of the U-bar and the sup-port ring which weren't weldedimproved the fatigue strength, but then detaching of the U-bar and the support ring was a new problem. Fatigue strength of the single profile wire should be enough not to limit fatigue strength of the screen cylinder.