Analiza preloma umora u vijčanim zglobovima

U priključenim vezama nalazi se vrsta neuspjeha poznatog kao lom zamota. Taj se prelom obično događa u vibrirajućim instalacijskim okruženjima i pripada naglednim režimima neuspjeha poput emptrict hidrogena. Budući da trenutna tehnologija ne može unaprijed predvidjeti prijelome umora, prevencija mora započeti od početnog dizajna i izrada faza proizvodnje.

 

Svi vijci imaju živote konačnih usluga. Iakovijcisu komponente za višekratnu upotrebu, ne mogu se koristiti u nedogled. Kada se vijci podvrgavaju produženim preopterećenjem u određenim sredinama, vjerovatnoća preloma umora značajno se povećava. Takvi neuspjesi mogu uzrokovati ozbiljne štete na proizvodnoj opremi, pa čak i dovesti do sigurnosnih incidenata.

1. Mehanizam formiranja preloma umora

 

Široko prihvaćeno objašnjenje za lom zamota vijaka je:

 

Materijalna neusklađenost izmeđuvijaki komponente za parenje

Geometrijske varijacije u instaliranim pokretnim dijelovima

Koncentracija stresa iz prekomjerne prije napetosti

Ciklično opterećenje prekoračenja granica izdržljivosti materijala

 

Proces loma uključuje:

 

Inicijacija mikroke pukotine na koncentracionim tačkama stresa

Progresivna širenje pukotina pod cikličkom opterećenjem

Iznenadni katastrofalni neuspjeh u kritičnoj veličini pukotina

2. Ključni faktori uticaja

2.1 Mehanički faktori

 

Koncentracija stresa na korijenu navoja i fileta ispod

Veličina i učestalost cikličkog opterećenja

Pre-napetost sila koja prelazi granice dizajna

2.2 Okolišni faktori

 

Promjene ekstremnih temperatura ({0}} stepen do 400 stepeni)

Korozivna atmosfera (sprej soli, kiseli okruženja)

Vibration amplitudes >0 5mm

2.3 Faktori materijala

 

Neadekvatna ravnoteža čvrstoće na čvrstoću

Nepravilna toplotna obrada (npr., Prekomjerno kaljenje)

Površinski nedostaci iz proizvodnih procesa

3. Strategije prevencije i ublažavanja

3.1 Optimizacija dizajna

 

Korijeni navoja radijusa (min. 0. 1mm)

Polumjer donjeg fileta veći ili jednak 1,5 mm

Koristite djelomično-vijci navoja(neopterećena porcija osovine)

3.2 Poboljšanja procesa

 

Komplet za post-toplotnu obradu kotrljanje

Shot Peening za preostali kompresivni stres

Elektroplata sa reljefom za brišu

3.3 Operativne prakse

 

Kontrola obrtnog momenta unutar ± 10% tolerancije

Redovno ultrazvučno testiranje (svakih 5, {1}} ciklusi)

Zamjena nakon 70% predviđala je život umora

4. Metode ispitivanja i evaluacije

4.1 Testiranje materijala

 

Ispitivanje zatezanja (ASTM A370)

Testiranje života umora (rotirajuća metoda savijanja)

Mjerenje žilavosti loma (J-integral metoda)

4.2 Simulacija životne sredine

 

Termički biciklizam (-50 stepen do 200 stepeni)

Ispitivanje raspršivanja soli (ASTM B117)

Testiranje umora vibracija (metoda rezonancije)