Bolt Fatigue Failure- Vibration Applications အတွက် ပင်ပန်းနွမ်းနယ်မှု

1. Fastener Fatigue Failure ဆိုတာဘာလဲ

ပင်ပန်းနွမ်းနယ်မှုပျက်ကွက်မှုသည် static tensile fracture နှင့် လုံးဝကွဲပြားသည်။ တစ်ကြိမ်သုံးဝန်သည် ပစ္စည်းကန့်သတ်ချက်ထက်ကျော်လွန်သောအခါ တည်ငြိမ်သောကျိုးသွားပါသည်။ bolts များကို အချိန်ကြာမြင့်စွာ ထပ်ခါတလဲလဲ စက်ဘီးတင်၍ရသောအခါတွင် ပင်ပန်းနွမ်းနယ်မှု ပျက်ကွက်မှု ဖြစ်ပေါ်သည်။ သေးငယ်သော အက်ကြောင်းများသည် ဖိစီးမှု အာရုံစူးစိုက်မှု ဧရိယာများတွင် စတင်၍ ကြီးထွားလာကာ ကျန်ရှိသော အပိုင်းသည် ဝန်ကို မပံ့ပိုးနိုင်သောအခါတွင် ဘော့လုံးကျိုးသွားပါသည်။ စက်ပစ္စည်းသည် အချိန်အတိုင်းအတာတစ်ခုအထိ လုပ်ဆောင်ပြီးနောက်တွင် ဤချို့ယွင်းမှုအမျိုးအစားသည် များသောအားဖြင့် ပေါ်လာတတ်သည်။ ဝင်လာသော စစ်ဆေးရေးကာလအတွင်း ဆန့်နိုင်အားစမ်းသပ်မှု အောင်မြင်သော်လည်း တပ်ဆင်ပြီးနောက် အတွဲလိုက်ချို့ယွင်းမှုများ ဖြစ်ပေါ်ပါသည်။ ၎င်းသည် နိုင်ငံရပ်ခြားမှ ကြီးကြပ်ရေးမှူးများနှင့် ဖောက်သည်များထံမှ မကြာခဏ တိုင်ကြားမှုများ ဖြစ်ပွားရသည့် အကြောင်းအရင်းဖြစ်သည်။

2. ပင်ပန်းနွမ်းနယ်မှု ပျက်ကွက်မှုအတွက် အန္တရာယ်များသော အခြေအနေများနှင့် အရိုးကျိုးသည့်နေရာများ

2.1 ရိုးရိုးအပလီကေးရှင်းများ

လေအားတာဘိုင်တာဝါတိုင်များနှင့် ဓါးချိတ်ဆက်မှုများ၊ ခါးပတ်အသွားအလာများ၊ တုန်ခါမှုအကျွေးအမွေးများ၊ ကြိတ်စက်များ၊ စုပ်စက်များ နှင့် အခြားစက်ကိရိယာများကို စဉ်ဆက်မပြတ် တုန်ခါမှုဖြင့်။ bolt အဆစ်များသည် alternating loads ကို ဆက်လက်သယ်ဆောင်သည်။

2.2 ဘုံ Crack စတင်ခြင်း အမှတ်များ

1. Thread root (အခွံမာနံဘေးရှိ ပထမဆုံး ချိတ်ဆက်ထားသော ချည်အမြစ်၊ အသုံးအများဆုံး အက်ကွဲအရင်းအမြစ်)

2. တုံးခေါင်းနှင့် shank ကြားရှိ အသားလွှာ အချင်းဝက်

3. ချည်နှောင်ခြင်း နှင့် သက်သာရာရသွားခြင်း ချည်မျှင်အမြစ်သည် ဖိစီးမှုအာရုံစူးစိုက်မှုကို ဖန်တီးပေးသည့် ဂျီဩမေတြီထစ်ပုံစံဖြစ်သည်။ ဤနေရာတွင် ဒေသဆိုင်ရာဖိအားသည် တူညီသောဝန်အောက်ရှိ bolt ၏ပင်မကိုယ်ထည်ထက် များစွာမြင့်မားသောကြောင့် ပင်ပန်းနွမ်းနယ်မှုအက်ကြောင်းများသည် အလွယ်တကူစတင်နိုင်သည်။

3. ထိပ်တန်းဝယ်ယူမှုအမှား- Tensile Strength ကိုစစ်ဆေးပါ၊ နားလည်မှုလွဲမှားခြင်း ပင်ပန်းနွမ်းနယ်မှုအားစစ်ဆေးပါ

ဝယ်ယူသည့်အင်ဂျင်နီယာများစွာသည် bolt အဆင့်နှင့် tensile strength ကိုသာလျှင်အတည်ပြုပြီး အရည်အချင်းပြည့် tensile strength ရှိသော bolts များသည် vibration applications များနှင့် ကိုက်ညီသည်ဟု ယူဆပါသည်။ ဒါက ဝေဖန်ပိုင်းခြားတဲ့ အမှားပါ။ Tensile strength သည် static load capacity ကို ထင်ဟပ်သည်။ ပင်ပန်းနွမ်းနယ်မှုသည် ထပ်ခါတလဲလဲ စက်ဘီးစီးတုန်ခါမှုများကို ခံနိုင်ရည်ရှိမှုကို ဆုံးဖြတ်သည် ။ တူညီသော tensile အဆင့်ရှိသော Bolts များသည် ချည်လိပ်ခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်၊ အမြစ်အချင်းဝက်၊ အပူကုသမှုနှင့် မျက်နှာပြင်ချို့ယွင်းချက်များအပေါ် မူတည်၍ အလွန်ကွဲပြားသော ပင်ပန်းနွမ်းနယ်မှုဘဝရှိနိုင်ပါသည်။ အဆင့် 8.8 နှင့် 10.9 အားကောင်းသည့် ဘောလီများပင်လျှင် အဆက်မပြတ်တုန်ခါမှုအောက်တွင် လျင်မြန်သော ပင်ပန်းနွမ်းနယ်မှုအရိုးကျိုးခြင်းကို ခံစားရပါလိမ့်မည်။

3.1 ပင်ပန်းနွမ်းနယ်ခြင်း၏ အခြေခံအဓိပ္ပါယ်ဖွင့်ဆိုချက်

ပင်ပန်းနွမ်းနယ်မှု ခွန်အား (ပင်ပန်းနွမ်းနယ်မှု ကန့်သတ်ချက်) သည် ကျိုးပဲ့ခြင်းမရှိဘဲ လှည့်ပတ်နေသော ဝန်စက်ဝန်းများစွာအတွက် ခံနိုင်ရည်ရှိသော အမြင့်ဆုံးဖိစီးမှုဖြစ်သည်။ ပစ္စည်းအားလုံးသည် ရှင်းလင်းသော ပင်ပန်းနွမ်းနယ်မှု ကန့်သတ်ချက် မရှိပါ။ ကာဗွန်သံမဏိနှင့် အလွိုင်းစတီးလ်များသည် ယေဘုယျအားဖြင့် ပင်ပန်းနွမ်းနယ်မှု ကန့်သတ်ချက်ရှိသည်။ အချို့သော သံမဏိနှင့် အပူချိန်မြင့်သောသတ္တုစပ်များသည် တိကျသောကန့်သတ်ချက်မရှိပါ။ စက်မှုလုပ်ငန်းသည် ပုံမှန်အားဖြင့် ပုံမှန် အားဖြင့် သတ်မှတ်သည်။ 10⁷ စက်ဝိုင်းများအလိုက် သတ်မှတ်ထားသော သံသရာရေတွက်ပြီးနောက် အရိုးကျိုးခြင်းမရှိသော ဖိစီးမှုတန်ဖိုးကို ဤအရာသည် တွယ်ကပ်စစ်ဆေးမှုလက်မှတ်အများစုတွင် သင်တွေ့ရမည့်တန်ဖိုးဖြစ်သည်။ အတိုချုံးပြောရရင်- tensile strength = ကြီးမားသော static load တစ်ခုကို ခံနိုင်ရည်ရှိသည်။ ပင်ပန်းနွမ်းနယ်မှု ခွန်အား = ထောင်နှင့်ချီသော ထပ်ခါတလဲလဲ တုန်ခါမှု စက်ဝန်းများကို ခံနိုင်ရည်ရှိသည်။

3.2 MTC နှင့် Test Reports ရှိ ပင်ပန်းနွမ်းနယ်မှု ဒေတာကို ဘယ်လိုဖတ်မလဲ။

1. Loading condition & stress ratio R Axial tension fatigue test သည် fasteners များအတွက် standard ဖြစ်သည်။ စိတ်ဖိစီးမှုအချိုး R = အနည်းဆုံးစိတ်ဖိစီးမှု / အများဆုံးဖိအား။ R သည် လုပ်ငန်းခွင်အခြေအနေများဖြင့် ပြောင်းလဲနေသည်။ R=0 ဆိုသည်မှာ သုညမှ အထွတ်အထိပ်တန်ဖိုးသို့ ဝန်စက်ဝန်းများကို ဆိုလိုသည်။ R>0 ဆိုသည်မှာ ဝန်အတက်အကျရှိချိန်တွင် bolt သည် ဖိအားအောက်တွင် ရှိနေသည်။ Wind Turbine bolts များကို R=0.1 ဖြင့် စမ်းသပ်လေ့ရှိသည်။ မတူညီသော R တန်ဖိုးများအောက်တွင် ပင်ပန်းနွမ်းနယ်မှုအား သိသိသာသာကွဲပြားသည်။ R=0 တွင် စမ်းသပ်ထားသည့်ဒေတာကို R=0.1 ဝန်ဆောင်မှုအခြေအနေများအတွက် တိုက်ရိုက်အသုံးမပြုနိုင်ပါ။

2. သံသရာရေတွက် ပုံမှန်မှတ်စု- 500MPa @ 10⁷ သံသရာ။ ဆိုလိုသည်မှာ ဤဖိစီးမှုအချိုးအောက်တွင် အရိုးကျိုးခြင်းမရှိဘဲ လှည့်ပတ်ဝန် 10 သန်းကျော်ကို bolt မှ လွတ်မြောက်စေသည်ဟု ဆိုလိုသည်။ စိတ်ဖိစီးမှုသည် ဤတန်ဖိုးထက်ကျော်လွန်သွားသည်နှင့် ချက်ချင်းအရိုးကျိုးခြင်းကို အာမမခံနိုင်သော်လည်း ပျက်ကွက်နိုင်ခြေသည် အလွန်မြင့်တက်ပါသည်။ ဘုံအခက်အခဲတစ်ခု- ဝယ်သူများသည် MPa နံပါတ်ကိုသာ အာရုံစိုက်ပြီး စက်ဝိုင်းအရေအတွက်နှင့် ဖိစီးမှုအချိုးကို လျစ်လျူရှုပါ။

3. စမ်းသပ်နမူနာအမျိုးအစား

• ချောမွေ့သောဘားနမူနာ- ပစ္စည်းပင်ပန်းနွမ်းနယ်မှုကိုသာ ပြသသည်။ ဤတန်ဖိုးကို အချောထည်များ ၏ ပင်ပန်းနွမ်းနယ်မှု ခွန်အားအဖြစ် အသုံးမပြုနိုင်ပါ။

• ပြီးသွားသော တွယ်တာစမ်းသပ်မှု- ချည်မျှင်များနှင့် ခေါင်းအသားလွှာများဖြင့် ပြီးပြည့်စုံသော bolts များကို စမ်းသပ်ပါ။ ဤသည်မှာ စစ်ဆေးရေးမှူးများနှင့် ကြီးကြပ်ရေးမှူးများက လက်ခံထားသော မှန်ကန်သော အချက်အလက်ဖြစ်သည်။ ချည်မျှင်ဂျီသြမေတြီနှင့် ထုတ်လုပ်မှုဆိုင်ရာ ချို့ယွင်းချက်များသည် ပင်ပန်းနွမ်းနယ်မှု စွမ်းဆောင်ရည်ကို သိသိသာသာ လျော့ကျစေမည်ဖြစ်သည်။ အချောထည်များ စောစီးစွာ ပျက်သွားသော်လည်း ပစ္စည်းဘားဒေတာသည် ကောင်းမွန်နေနိုင်သည်။

4. လက်ခံမှုစံနှုန်းများ ISO၊ ASTM၊ EN နှင့် EN 14399 အပါအဝင် စံသတ်မှတ်ချက်များသည် တည်ဆောက်မှုဆိုင်ရာ boltsများအတွက် ရှင်းလင်းသောပင်ပန်းနွမ်းနယ်မှုလိုအပ်ချက်များကို သတ်မှတ်ပေးသည်။ သတ်မှတ်ချက်အများစုသည် တစ်သုတ်လျှင် နမူနာအများအပြား လိုအပ်သည်၊ အရွယ်မတိုင်မီ အရိုးကျိုးမှုမရှိခြင်းနှင့် ထိန်းချုပ်ထားသော အရိုးကျိုးသည့်နေရာကို လိုအပ်သည်။

3.3 ပင်ပန်းနွမ်းနယ်မှုကို ထိခိုက်စေသော အဓိကအချက်များ

• ချည်မျှင်ထုတ်လုပ်မှု- လိပ်ထားသောချည်မျှင်သည် ဖြတ်ချည်ထက် သာလွန်ကောင်းမွန်သည်။ လှိမ့်ထားသောချည်မျှင်များသည် အမြစ်တွင် အကျိုးပြုသော ဖိသိပ်ကျန်နေသောအရာများကို မိတ်ဆက်ပေးသည်။

• Thread root အချင်းဝက်- ပိုကြီးသော အချင်းဝက်သည် ဖိစီးမှုအာရုံစူးစိုက်မှုကို လျော့နည်းစေပြီး ပင်ပန်းနွမ်းနယ်မှုကို မြှင့်တင်ပေးသည်။ ချွန်ထက်သောအမြစ်သည် သိသိသာသာ ပင်ပန်းနွမ်းနယ်မှုကို ကျဆင်းစေသည်။

• အပူကုသမှု- ယူနီဖောင်း tempered microstructure; မျက်နှာပြင်ပေါ်ရှိ decarburization သည် ပင်ပန်းနွမ်းနယ်မှု စွမ်းဆောင်ရည်ကို ကြီးမားစွာ လျှော့ချပေးသည်။

• မျက်နှာပြင်အခြေအနေ- ခြစ်ရာများ၊ ရင်ခွင်များ၊ သံချေးကျင်းများနှင့် ဟိုက်ဒရိုဂျင် ယောင်ယမ်းမှုများသည် အက်ကွဲစတင်သည့်အချက်များအဖြစ် လုပ်ဆောင်သည်

• Preload- သင့်လျော်သောကြိုတင်တင်မှုသည် လှည့်ပတ်သောဖိစီးမှုပမာဏကို လျော့နည်းစေသည်။ ကြိုတင်မလုံလောက်ပါက ဝန်အတက်အကျကို တိုးစေပြီး ပင်ပန်းနွမ်းနယ် ပျက်စီးမှုကို အရှိန်မြှင့်ပေးသည်။

4. ပင်ပန်းနွမ်းနယ်မှု ပျက်ကွက်မှုကို အရှိန်မြှင့်စေသော အကြောင်းရင်းများ

1. ကြိုတင်ထည့်သွင်းမှု မလုံလောက်ခြင်း- တုန်ခါမှုအောက်တွင် အဆစ်ပိုင်းခြားခြင်းကို ဖြစ်စေသည်၊ ပိုကြီးသော ဝန်အတက်အကျနှင့် အက်ကွဲကြီးထွားမှု ပိုမြန်သည်

2. စည်းဝေးနေစဉ်အတွင်း မှားယွင်းနေခြင်း- အပိုကွေးညွတ်သောဖိစီးမှုသည် စိတ်ဖိစီးမှုအာရုံစူးစိုက်မှုကို တိုးမြှင့်စေသည်။

3. သံချေးတက်ခြင်း- Pitting pits များသည် အက်ကွဲရာဇာစ်မြစ်များအဖြစ် လုပ်ဆောင်သည်။ တုန်ခါမှု နှင့် ပေါင်းစပ်ထားသော သံချေးတက်ခြင်းသည် ပင်ပန်းနွမ်းနယ်မှုကို သိသိသာသာ လျော့နည်းစေသည်။

4. ချည်မျှင်ထုတ်လုပ်မှု ချွတ်ယွင်းချက်များ- ခေါက်ခေါက်များ၊ သေးငယ်သော အမြစ်အချင်းဝက်၊ မျက်နှာပြင် မိုက်ခရိုအက်ကွဲများ

5. လျော့ရဲခြင်း- တုန်ခါမှုသည် ဆက်တိုက်ကြိုတင်တင်ကျခြင်းသို့ ဦးတည်စေပြီး လျှပ်တပြက်ဖိစီးမှု မြင့်တက်လာသည်။

5. တုန်ခါမှုအပလီကေးရှင်းများအတွက် ရွေးချယ်ခြင်းနှင့် စုဝေးခြင်းလမ်းညွှန်

5.1 ချိတ်ဆွဲခြင်း ရွေးချယ်ခြင်း။

ချည်မျှင်များကို ဦးစားပေးပါ လိပ်ထားသော ။ လှိမ့်ထားသော ချည်မျှင်များသည် ပိုမိုချောမွေ့သော အမြစ်အချင်းနှင့် ဖိစီးမှုအာရုံစူးစိုက်မှု နည်းပါးသည်။ ပါရှိသော ထုတ်ကုန်များကို ဦးစားပေးပါ ပင်ပန်းနွမ်းနယ်မှု စမ်းသပ်မှု အစီရင်ခံစာများ အချောထည် ။ ဆန့်နိုင်အားကိုသာ စစ်ဆေးမည့်အစား ဖိစီးမှုအချိုး၊ စက်ဝန်းအရေအတွက်နှင့် နမူနာအမျိုးအစားကို အမြဲစစ်ဆေးပါ။ တုန်ခါမှု မြင့်မားသော အခြေအနေများအတွက်၊ ကြိုတင်ဆွဲချမှု ဆုံးရှုံးမှုကို လျှော့ချရန် သင့်လျော်သော လျော့ရဲမှု ဆန့်ကျင်ဖြေရှင်းချက်များနှင့် ကိုက်ညီပါ။

5.2 စည်းဝေးပွဲထိန်းချုပ်မှု

• preload ကိုထိန်းချုပ်ရန် သတ်မှတ်ထားသော torque ကို အညီအမျှ တင်းကျပ်ပါ၊ တင်းကျပ်လွန်းခြင်း သို့မဟုတ် တင်းကျပ်လွန်းခြင်းမှ ရှောင်ကြဉ်ပါ

• bolts များပေါ်ရှိ အပိုကွေးညွှတ်ဖိစီးမှုကို ကာကွယ်ရန် ချိန်ညှိမှုကို သေချာပြုလုပ်ပါ။

• ဆက်တိုက်တုန်ခါနေသောကိရိယာများအတွက် ပုံမှန်ပြန်လည်တင်းကျပ်စစ်ဆေးခြင်းကို အချိန်ဇယားဆွဲပါ။

• အညစ်အကြေးများကြောင့် ပင်ပန်းနွမ်းနယ်နေသော အက်ကွဲကြောင်းများကို ရှောင်ရှားရန် သင့်လျော်သော coating ကို လိမ်းပါ။

6. FAQ

Q1: Tensile strength သည် အရည်အချင်းပြည့်မီသည်၊ တုန်ခါပြီးနောက် bolt သည် အဘယ်ကြောင့် ကွဲသွားသနည်း။ A1: Tensile strength သည် static ultimate load ကိုသာ အကဲဖြတ်သည်။ ပင်ပန်းနွမ်းနယ်မှု ချို့ယွင်းမှုသည် အလှည့်ကျ load များအောက်တွင် စုစည်းပျက်စီးမှုမှ လာသည်။ အရည်အချင်းပြည့်မီသော ဆန့်နိုင်အားသည် တုန်ခါမှုဝန်ဆောင်မှုအတွက် လုံလောက်သော ပင်ပန်းနွမ်းနယ်မှုကို အာမခံချက်မပေးနိုင်ပါ။

Q2: စစ်ဆေးမှုအစီရင်ခံစာများတွင် ပင်ပန်းနွမ်းနယ်မှုအား မည်သို့စစ်ဆေးသင့်သနည်း။ A2：အဓိကအချက်သုံးချက်- 1. ချောမွေ့သောဘားများမဟုတ်ဘဲ အချောတုံးများပေါ်တွင် စမ်းသပ်ထားသည်။ 2. စိတ်ဖိစီးမှုအချိုး R သည် သင့်လုပ်ငန်းခွင်အခြေအနေနှင့် ကိုက်ညီပါသည်။ 3. သက်ဆိုင်ရာ စက်ဝန်းရေတွက်ခြင်း။ မတူညီသော R တန်ဖိုးများနှင့် တူညီသော MPa တန်ဖိုးသည် လဲလှယ်၍မရပါ။

Q3: ပင်ပန်းနွမ်းနယ်နေသော မျက်နှာပြင်ကျိုးခြင်း၏ အင်္ဂါရပ်များကား အဘယ်နည်း။ A3: တစ်ကြိမ်တည်း ဆန့်ထုတ်ခြင်း၏ လုံးဝကြမ်းတမ်းသော မျက်နှာပြင်နှင့် ကွဲပြားသည့် ချောမွေ့သော အက်ကွဲပြန့်ပွားမှုဇုန်နှင့် ကြမ်းတမ်းသော နောက်ဆုံးပေါက်ပြဲဇုန်ကို သင်တွေ့မြင်နိုင်ပါသည်။

Q4: Standard bolts များသည် wind turbine bolts များကို တိုက်ရိုက် အစားထိုးနိုင်ပါသလား။ A4: တိုက်ရိုက်အစားထိုးခြင်းကို မထောက်ခံပါ။ လေအားတာဘိုင်အသုံးပြုမှုတွင် ချည်အမြစ်၊ အပူကုသမှု၊ NDT နှင့် ပင်ပန်းနွမ်းနယ်မှုစွမ်းဆောင်ရည်အပေါ် တင်းကျပ်သောထိန်းချုပ်မှုများ လိုအပ်သည်။ ပုံမှန် ယေဘူယျ ဘောများ တွင် လုံလောက်သော ပင်ပန်းနွမ်းနယ်မှု အနားသတ် မရှိပါ။