تجزیه و تحلیل شکستگی خستگی در اتصالات پیچ خورده

در اتصالات پیچ خورده ، نوعی شکست به عنوان شکستگی خستگی وجود دارد. این شکستگی معمولاً در محیط های نصب ارتعاش رخ می دهد و متعلق به حالت های خرابی ناگهانی مانند آغوش هیدروژن است. از آنجا که فناوری فعلی نمی تواند شکستگی های خستگی را از قبل پیش بینی کند ، پیشگیری باید از مراحل اولیه طراحی و ساخت شروع شود.

همه پیچ ها دارای زندگی خدمات محدود هستند. هر چندپیچاجزای قابل استفاده مجدد هستند ، از آنها نمی توان به طور نامحدود استفاده کرد. هنگامی که پیچ ها در محیط های خاص در معرض بار بیش از حد قرار می گیرند ، احتمال شکستگی خستگی به میزان قابل توجهی افزایش می یابد. چنین خرابی هایی می تواند باعث آسیب شدید به تجهیزات تولید شود و حتی منجر به حوادث ایمنی شود.

1. مکانیسم تشکیل شکستگی خستگی

توضیح گسترده پذیرفته شده برای شکستگی خستگی پیچ:

عدم تطابق مادی بینپیچو اجزای جفت گیری

تغییرات هندسی در قطعات متحرک نصب شده

غلظت استرس از پیش تنش بیش از حد

بارگذاری چرخه ای بیش از حد تحمل مواد

روند شکستگی شامل:

شروع میکرو قطبی در نقاط غلظت استرس

انتشار ترک پیشرونده تحت بارگذاری چرخه ای

خرابی ناگهانی فاجعه بار در اندازه شکاف بحرانی

2. عوامل مؤثر در کلیدی

2.1 عوامل مکانیکی

غلظت استرس در ریشه های نخ و فیله های زیر

بزرگی و فرکانس بارگذاری چرخه ای

نیروی پیش تنش بیش از حد طراحی

2.2 عوامل محیطی

تغییرات دما شدید (-40 درجه تا 400 درجه)

جوهای خورنده (اسپری نمکی ، محیط اسیدی)

Vibration amplitudes >0. 5mm

2.3 عوامل مادی

تعادل قدرت ناکافی

عملیات حرارتی نادرست (به عنوان مثال ، بیش از حد)

نقص سطحی از فرآیندهای تولید

3. استراتژی های پیشگیری و کاهش

3.1 بهینه سازی طراحی

ریشه های شعاعی (حداقل 0. 1mm)

شعاع فیله در زیر بیشتر یا برابر با 1.5 میلی متر

از جزئی استفاده کنیدپیچ های نخ(قسمت ساق پا غیرقانونی)

3.2 پیشرفت فرآیند

نورد موضوع درمان پس از گرم

برای استرس فشاری باقیمانده ،

آبکاری با تسکین در آغوش هیدروژن

3.3 عمل عملیاتی

کنترل گشتاور در تحمل 10 ٪ پوند

آزمایش اولتراسونیک (هر 5 ، {1} چرخه)

تعویض بعد از 70 ٪ عمر خستگی را پیش بینی کرد

4. روش های آزمایش و ارزیابی

4.1 آزمایش مواد

تست مقاومت کششی (ASTM A370)

آزمایش زندگی خستگی (روش خمش چرخش)

اندازه گیری چقرمگی شکستگی (روش j-integral)

4.2 شبیه سازی محیط زیست

دوچرخه سواری حرارتی ({0}}} درجه تا 200 درجه)

تست اسپری نمکی (ASTM B117)

آزمایش خستگی لرزش (روش رزونانس)