Види руйнувань і зламів

В процесі експлуатації механічного устаткування відбуваються поломки валів. Найбільш характерні злами- руйнування, викликане низькою якістю матеріалу, дефектами виготовлення, порушенням правил експлуатації, випадковими механічними пошкодженнями і іншими чинниками. Вид зламу дозволяє визначити причини виникнення.

Розрізняють наступні види зламів залежно від ознаки класифікації.

1. Характер силової дії: злами короткочасного одноразового і тривалого навантаження; злами втомного руйнування.

2. Характер руйнування: крихкий; в'язкий, втомний.

3. Макрогеометрія і орієнтація зламу: плоский; плоский з скосами (чашковий); прямою; косою; складної форми;

4. Вигляд і геометрія елементів поверхні руйнування: по блиску і кольору: матовий, блискучий, сірий, чорний, синій, кольори окалини; по характеру рельєфу і ступеня шорсткості: кристалічний, волокнистий, фарфоровидний; наявність зональності: однорідний, неоднорідний.

Найбільшого поширення набула класифікація по характеру руйнування - крихке, в'язке і втомне.

В'язке руйнуваннясупроводжується інтенсивною пластичною деформацією матеріалу деталі. Злам має волокнисту будову і унаслідок сильної деформації зерен не має кристалічного блиску, нерівні ділянки розсіюють світло, і поверхня зламу здається матовою. Причиною освіти є дія значних короткочасних сил, що виникають при заклинюванні механізму або порушеннях технологічного режиму. В'язке руйнування має місце і при тривалій дії сил, що викликають напруги, що перевершують межу текучості матеріалу деталі. Ознакою в'язкого зламу є наявність бічних скосів по його краю.

Якщо в процесі експлуатації відбулася поломка деталі в декількох місцях, то треба знати, що первинні злами (які могли спричинити за собою вся решта поломок), як правило, не бувають в'язкими. В'язкі первинні злами зустрічаються при руйнуванні в окремих випадках унаслідок грубих помилок, допущених при розрахунку на міцність, монтажі (збірці) або експлуатації. Відносно в'язка тріщина, що поволі розвивається, або завчасно виявляється, або із-за надмірної пластичної деформації деталь ще до її повного руйнування перестає виконувати свої функції. Повне руйнування відбувається рідко, пластичні деформації виявляються шляхом візуального огляду завчасно.

Крихке руйнуваннявідбувається раптово при одноразовому додатку сили або під дією повторних ударних сил при малому ступені місцевої пластичної деформації. Кромки зламів гладкі, рівні без скосів, або з невеликими скосами. Скіс на крихкому зламі указує місце долома, тобто закінчення руйнування. Ділянка без скосу (або з меншим скосом) звичайно примикає до фокусу зламу. Крихкі руйнування в більшості випадків починають розвиватися в зонах концентрації напруг, в місцях приварювання елементів жорсткості, перетину зварних швів, у отворів і галтелей, в зонах різкої зміни товщини.

Втомне руйнуванняє одним з основних видів пошкодження від дії циклічних навантажень. Втомні руйнування виникають в процесі поступового накопичення пошкоджень в матеріалі деталей під дією змінних напруг, які приводять до утворення мікро тріщин, розвитку і остаточного руйнування деталі (рисунок 5.21).

Рисунок 5.21 - Втомний злам валу

При раптових відмовах устаткування основною причиною є втомний злам.Визначення умов виникнення втомного перевантаження по вигляду зламу є основним об'єктивним методом аналізу раптових відмов устаткування і дає можливість попереджати аналогічні відмови. Критеріїв такого аналізу шість: характер зламу, глибина розвитку тріщини втоми, ступінь і характер накльопу поверхні зламу, число початкових вогнищ розвитку тріщини, характер лінії фронту тріщини, число слідів лінії фронту тріщини.

На втомному зламі чітко виділені: зона втомного руйнування, що має дрібнозернисту будову, з фарфоровидної або шліфованою поверхнею; зона статичного руйнування -з волокнистою будовою у пластичних металів і велико кристалічним у крихких.

Розтягуваннявикликає локальну деформацію або «шийкоутворення» поверхня тріщини формується площинами розділення, нахиленими під кутом 45˚ до напрямів навантаження. Утворюються злами типу чашка - конус (рисунок 5.22), характеризуються появою під час руйнування в центральній частині перетину початкової тріщини, від якої в різні боки розходяться більш менш чітко виражені рубці (злам чашкою).

Рисунок 5.22 - Руйнування валу через дію розтягуючих сил

Кручення- це форма зрушення. Дві половини зруйнованого металевого зразка зберігають деякий залишковий вигин. Поверхня тріщини часто має вид такої ж, як і при розтягуванні, і нахилена під кутом скручування (рисунок 5.23).

Рисунок 5.23 – «Косий» вигин - вид зламу при крученні і вигині

Вигин. Моменту вигину, прикладеному до матеріалу, чинять опір розтягуючі і стискуючі напруги самого матеріалу. Руйнування матеріалу при цьому аналогічно утворенню тріщин при розтягуванні із зовнішньої сторони вигину і стисненні - з внутрішньої сторони вигину.

5.3.4 Пошкодження півмуфт: тріщини, знос отвору під вал. Напівмуфти з тріщинами будь-якого характеру і розташування підлягають бракуванню. Напівмуфти вважаються годними, якщо унаслідок зносу отвору зазор в сполученні збільшиться не більше ніж в 1,5 разу від максимального можливого при виготовленні. При розмірі отвору, що перевищує допустимий, необхідно ремонтувати отвір наплавленням.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Вали, шліцьові та шпоночні з'єднання	\|	Різьбові з'єднання

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.003 сек.