Tribological analysis of the TBM tool wear in soil from the view of material science: Tribologische Analyse des Abbauwerkzeugverschleißes von Tunnelvortriebsmaschinen in Lockergestein aus werkstofftechnischer Sicht. Issue 2 (14th April 2018)

• Record Type: Journal Article
• Authors: Küpferle, Jakob; Röttger, Arne; Theisen, Werner; Alber, Michael
• Is Part Of: Geomechanik und Tunnelbau. Volume 11:Issue 2(2018:Apr.)
• Page Start: 131
• Page End: 141
• Publication Date: 2018-04-14
• Subjects: tool wear -- RUB Tunnelling Device -- tribology -- wear resistant materials; Werkzeugverschleiß -- Tribologie -- Verschleißprognose; Innovative procedures/Test techniques -- Engineering geology -- Mechanised tunnelling; Neue Verfahren/Versuchstechnik -- Ingenieurgeologie -- Maschineller Vortrieb; Engineering geology -- Periodicals; Soil mechanics -- Periodicals; Rock mechanics -- Periodicals; Tunneling -- Periodicals; 624.151
• DOI: 10.1002/geot.201700066
• Languages: English
• ISSNs: 1865-7362

Abstract

Abstract: Im maschinellen Tunnelbau kann Verschleiß von Abbauwerkzeugen zu unplanmäßigen Stillständen und damit zu hohen Mehrkosten führen. Um den Werkzeugverschleiß im Vorfeld eines Tunnelbauprojekts zielführend abzuschätzen, ist die Analyse des wirkenden tribologischen Systems unter Berücksichtigung der Boden‐Werkzeug‐Wechselwirkungen, des Belastungskollektivs (Penetration, Drehzahl) und etwaigen Zwischenmedien (Wasser, Bodenkonditionierung) in einem ganzheitlichen Ansatz notwendig. Die Wechselwirkungen zwischen dem Werkzeug und den angreifenden Abrasiven können auf mikrostruktureller Ebene durch Ritzversuche abgebildet werden. In der vorliegenden Arbeit werden Ritzversuche an den verschleißbeständigen Werkstoffen, die in Form von Auftragschweißungen oder als Inlays/Schneidkanten bei Werkzeugen für den maschinellen Tunnelbau Anwendung finden, durchgeführt. Die werkstofftechnischen Einflussgrößen, z. B. Hartphasengehalt und ‐größe, werden dabei in Bezug auf den Widerstand gegen Furchungsverschleiß diskutiert. Mithilfe des RUB‐Tunnelling‐Verschleißprüfstands können die auf mikrostruktureller Ebene ablaufenden Einzelritzereignisse zwischen Werkstoff und Ritzindenter und die damit verbundenen Schädigungsprozesse auf einer umfassenderen Größenskala abgebildet und in Bezug auf das wirkende tribologische System analysiert werden.