V skrutkových spojeniach je typ zlyhania známy ako únavová zlomenina. Táto zlomenina sa bežne vyskytuje vo vibračných inštalačných prostrediach a patrí k režimom náhleho zlyhania, ako je napríklad vodíkové ohromenie. Pretože súčasná technológia nemôže predpovedať únavové zlomeniny vopred, prevencia musí začať od počiatočných fáz navrhovania a výroby.
Všetky skrutky majú konečný život. Hociskrutkysú opakovane použiteľné komponenty, nemôžu sa používať na neurčito. Ak sú skrutky vystavené predĺženému preťaženiu v určitých prostrediach, pravdepodobnosť zlomeniny únavy sa výrazne zvyšuje. Takéto zlyhania môžu spôsobiť vážne poškodenie výrobného zariadenia a dokonca viesť k bezpečnostným incidentom.
1. Mechanizmus únavy zlomeniny únavy
Všeobecne akceptované vysvetlenie zlomeniny únavy skrutky je:
Materiál nesúlad medziskrutkaa párenie komponentov
Geometrické variácie v nainštalovaných pohyblivých častiach
Koncentrácia stresu z nadmerného predpätia
Cyklické zaťaženie presahujúce limity vytrvalosti materiálu
Proces zlomenín zahŕňa:
Iniciácia mikroprolepania v bodoch koncentrácie stresu
Progresívne šírenie trhlín pri cyklickom zaťažení
Náhle katastrofické zlyhanie pri kritickej veľkosti trhliny
2. Kľúčové ovplyvňujúce faktory
2.1 Mechanické faktory
Koncentrácia napätia v koreňoch závitu a podzemných filé
Veľkosť a frekvencia cyklického zaťaženia
Predpätie sily presahujúce konštrukčné limity
2.2 Environmentálne faktory
Variácie extrémnej teploty (-40 stupeň na 400 stupňov)
Korozívne atmosféry (soľný sprej, kyslé prostredie)
Vibration amplitudes >0. 5 mm
2.3 materiálne faktory
Neprimeraná rovnováha s pevnosťou
Nesprávne tepelné ošetrenie (napr. Nadmerné temperament)
Povrchové chyby z výrobných procesov
3. Stratégie prevencie a zmierňovania
3.1 Optimalizácia dizajnu
Korene vlákna (min. 0. 1 mm)
Polomer nižší ako 1,5 mm väčší alebo rovný 1,5 mm
Používať čiastočnézávitové skrutky(Neprejazdená časť stopky)
3.2 Vylepšenia procesu
Valcovanie vlákna po prehrievaní
Výstrel pre zvyškový kompresívny stres
Elektroplatácia s úľavou na vodík
3.3 Prevádzkové postupy
Kontrola krútiaceho momentu v rámci ± 10% tolerancie
Pravidelné ultrazvukové testovanie (každých 5, cykly 000)
Výmena po 70% predpovedaných únavových životoch
4. Metódy testovania a hodnotenia
4.1 Testovanie materiálu
Testovanie pevnosti v ťahu (ASTM A370)
Testovanie únavovej životnosti (metóda rotujúceho ohýbania)
Meranie húževnatosti zlomenín (metóda J-integrálnej metódy)
4.2 simulácia životného prostredia
Tepelná cyklistika (-50 do 200 stupňov)
Testovanie soľného spreja (ASTM B117)
Testovanie únavy vibrácií (metóda rezonancie)
