Väsymysmurtuman analyysi pulttivelissä

Pultetuissa yhteyksissä on eräänlainen vika, jota kutsutaan väsymysmurtumaksi. Tämä murtuma esiintyy yleensä värähtelevissä asennusympäristöissä ja kuuluu äkillisiin vikaantumismuotoihin, kuten vedynhallinta. Koska nykyinen tekniikka ei voi ennakoida väsymysmurtumia etukäteen, ehkäisyn on aloitettava alkuperäisestä suunnittelu- ja valmistusvaiheesta.

 

Kaikilla pulteilla on rajallinen palvelu. Vaikkapukutovat uudelleenkäytettäviä komponentteja, niitä ei voida käyttää toistaiseksi. Kun pultit altistetaan pitkittyneelle ylikuormitukselle tietyissä ympäristöissä, väsymysmurtuman todennäköisyys kasvaa merkittävästi. Tällaiset viat voivat aiheuttaa vakavia vahinkoja tuotantolaitteille ja jopa johtaa turvallisuustapahtumiin.

1. Väsymysmurtuman muodostumismekanismi

 

Laajasti hyväksytty selitys pultin väsymysmurtumalle on:

 

Aineellisen epäsuhtapulttija pariutumiskomponentit

Geometriset variaatiot asennetuissa liikkuvissa osissa

Stressipitoisuus liiallisesta esijännityksestä

Syklinen kuormitus ylittää materiaalin kestävyysrajat

 

Murtumisprosessi sisältää:

 

Mikrohalkeama aloitus stressipitoisuuspisteissä

Progressiivinen halkeaman eteneminen syklisen kuormituksen alla

Äkillinen katastrofaalinen vika kriittisellä halkeamiskoolla

2. Tärkein vaikuttavat tekijät

2.1 Mekaaniset tekijät

 

Stressipitoisuus lankajuurissa ja alihankin fileissä

Syklisen kuormituksen suuruus ja taajuus

Esikenttävoima ylittää suunnittelurajat

2.2 Ympäristötekijät

 

Äärimmäiset lämpötilan variaatiot (-40 aste 400 asteeseen)

Syövyttävät ilmakehät (suolakeskeet, happamat ympäristöt)

Vibration amplitudes >0. 5mm

2.3 Aineelliset tekijät

 

Riittämätön vahvuussuojatasapaino

Väärä lämpökäsittely (esim. Yli Tempering)

Pintavirheet valmistusprosesseista

3. Ennaltaehkäisy- ja lieventämisstrategiat

3.1 Suunnittelun optimointi

 

Säde lankajuuret (min. 0. 1mm)

Ajapäätä fileen säde, joka on suurempi tai yhtä suuri kuin 1,5 mm

Käytä osittaistasäikepultit(Ungreed Shank -osa)

3.2 Prosessiparannukset

 

Lämmityksen jälkeinen käsittelylanka

Ampui jäännöspuristusjännityksen kuristamista

Elektropanointi vetyhallinnon helpotuksella

3.3 Operatiiviset käytännöt

 

Vääntömomentin hallinta ± 10%: n toleranssissa

Säännöllinen ultraäänitestaus (joka 5. joka 5, 000 syklit)

Korvaaminen 70%: n ennustetun väsymysten jälkeen

4. Testaus- ja arviointimenetelmät

4.1 Materiaalitestaus

 

Vetolujuustestaus (ASTM A370)

Väsymysten elämän testaus (pyörivä taivutusmenetelmä)

Murtuman sitkeyden mittaus (J-integraalimenetelmä)

4.2 Ympäristösimulaatio

 

Lämpöpyöräily (-50 aste 200 asteeseen)

Suolasuihkeetestaus (ASTM B117)

Tärinän väsymystestaus (resonanssimenetelmä)