Jūs varat jautāt: kā no metāla izgatavota skrūve var ciest no noguruma? Faktiski pēc tam, kad oglekļa tērauds ir apstrādāts skrūvēs, ilgstoša-cikliskā slodze var radīt sprieguma koncentrāciju vietējās vietās, ja sākotnējie tehniskie parametri un mehāniskās īpašības neatbilst prasībām. Kad šāds spriegums sasniedz kritisko līmeni, skrūvē veidosies sīkas plaisas -, šī ir tikai pirmā noguruma stadija. Kad slodzes ciklu skaits palielinās līdz noteiktam līmenim, plaisas izplatās un galu galā izraisa pēkšņu lūzumu. Tas ir skrūvju noguruma atteices mehānisms un rezultāts.
Kāpēc rodas nogurumsoglekļa tērauda skrūves? Vai lielākas{0}}stiprības skrūves var nogurt? Pirmkārt, nogurums nav tieši saistīts ar skrūves stiprības līmeni. Parastajām skrūvēm ir zemākas izturības prasības, un tās izmanto vieglos apstākļos, kad noguruma ietekme ir ierobežota. Tomēr augstas -stiprības skrūves tiek izmantotas vidēs ar stingrām stiepes prasībām, kas, protams, palielina noguruma risku. Šī iemesla dēļ lielākā daļa noguruma kļūmju, ar kurām mēs sastopamies praksē, rodasaugstas{0}}izturības skrūves, lai gan tas nenozīmē, ka parastās skrūves nekad nenogurst -, uz tām vienkārši attiecas zemākas apkopes prasības.
Galvenais skrūvju noguruma cēlonis ir atkārtota lokālā sprieguma maiņa cikliskās slodzes laikā, kas izraisa kumulatīvus bojājumus vājajos punktos un galu galā veido plaisas. Process ir šāds: spriegums vispirms noārda skrūves neaizsargātās vietas, pamazām parādās mikroplaisas, laika gaitā plaisas aug, un, sasniedzot kritisko garumu, skrūve pēkšņi saplīst. Ilgtermiņa-analīze parāda, ka stresam, kas izraisa nogurumu, nav jābūt lielam; tā var būt pat daudz zemāka par skrūves tecēšanas robežu. Tāpēc pēc noguruma lūzuma lūzuma virsma parasti neuzrāda acīmredzamas deformācijas vai lieces, ko izraisa ārējs spēks.
Pamatojoties uz iepriekš minēto analīzi, mēs varam uzlabot ražošanas procesu, lai uzlabotu skrūvju noguruma izturību. Apskatiet šādu diagrammu:
Pastiprināts pavediens Iepriekšējā diagrammā parādīts optimizēts vītnes profils ar noapaļotu sakni (R-rādiuss). Noguruma plaisas parasti rodas vītnes saknēs un zem skrūves galvas, tāpēc, mainot pamata vītnes ražošanas procesu, var efektīvi novērst nogurumu. Salīdzināsim to ar parastajiem pavedieniem:
Parasts pavediens Iepriekš minētais pavediens ir standarta vītne ar asiem stūriem pie saknes. Šādas taisnleņķa struktūras ir ļoti jutīgas pret stresa izmaiņām un ir pakļautas noguruma lūzumiem. Kā minēts iepriekš, laukums zem skrūves galvas ir vēl viena kritiska vieta noguruma atteicei, kā parādīts diagrammā:
Skrūvju noguruma processIzmantojot to pašu principu kā vītnes saknes rādiusam, mēs varam pievienot atbilstoša izmēra filejas rādiusu krustojumā starp skrūves galvu un kātu pieļaujamajā projektēšanas diapazonā.
