1. Çfarë është Dështimi i lodhjes së Mbërthimit
Dështimi i lodhjes është krejtësisht i ndryshëm nga thyerja elastike statike. Thyerja statike ndodh kur ngarkesa një herë e kalon kufirin e materialit. Dështimi i lodhjes ndodh kur bulonat i nënshtrohen ngarkesave ciklike të përsëritura për një kohë të gjatë. Çarje të vogla fillojnë në zonat e përqendrimit të stresit, vazhdojnë të rriten dhe bulonat thyhen papritmas pasi pjesa e mbetur e tërthortë nuk mund të mbajë ngarkesën. Ky lloj dështimi zakonisht shfaqet pasi pajisja ka funksionuar për një periudhë kohore. Testi i rezistencës në tërheqje kalon gjatë inspektimit në hyrje, por dështimet e grupit ndodhin pas instalimit. Është një shkak i shpeshtë i ankesave nga mbikëqyrësit jashtë shtetit dhe klientët fundorë.
2. Skenarët me rrezik të lartë dhe vendndodhjet e frakturave për dështimin e lodhjes
2.1 Aplikacionet tipike
Kullat e turbinave me erë dhe lidhjet e tehut, shiritat transportues, ushqyesit vibrues, thërrmuesit, montimet e pompave dhe pajisje të tjera me dridhje të vazhdueshme ciklike. Lidhjet e bulonave vazhdojnë të mbajnë ngarkesa të alternuara.
2.2 Pikat e zakonshme të fillimit të çarjes
Rrënja e fillit (rrënja e parë e fijes së lidhur pranë arrës, burimi më i zakonshëm i çarjes)
Rrezja e filetos midis kokës së bulonit dhe krahut
Nxjerrja e fillit dhe brazda e relievit Rrënja e fillit formon një prerje gjeometrike, e cila krijon përqendrim të stresit. Stresi lokal këtu është shumë më i lartë se trupi kryesor i bulonës nën të njëjtën ngarkesë, kështu që plasaritjet e lodhjes fillojnë lehtësisht.
3. Gabimi kryesor i blerjes: Kontrolloni vetëm forcën në tërheqje, keqkuptimin e forcës së lodhjes
Shumë inxhinierë blerës konfirmojnë vetëm shkallën e bulonave dhe forcën në tërheqje, dhe supozojnë se bulonat me forcë tërheqëse të kualifikuar përshtaten me aplikimet e dridhjeve. Ky është gabimi kritik. Forca në tërheqje pasqyron kapacitetin e ngarkesës statike. Forca e lodhjes përcakton rezistencën ndaj ngarkesave të përsëritura të dridhjeve ciklike . Bulonat me të njëjtën shkallë tërheqëse mund të kenë jetëgjatësi lodhjeje shumë të ndryshme, në varësi të procesit të rrotullimit të fillit, rrezes së rrënjës, trajtimit termik dhe defekteve të sipërfaqes. Edhe bulonat e shkallës 8.8 dhe 10.9 me rezistencë të lartë do të pësojnë thyerje të lodhjes së shpejtë nën dridhje të vazhdueshme nëse rrënja e fillit është e mprehtë, me palosje rrotulluese ose defekte dekarburizimi.
3.1 Përkufizimi bazë i forcës së lodhjes
Forca e lodhjes (kufiri i lodhjes) është stresi maksimal që një material mund të përballojë për një numër të pafundëm ciklesh ngarkese alternative pa thyerje. Jo të gjitha materialet kanë një kufi të qartë të lodhjes. Çeliku i karbonit dhe çeliku i aliazhuar në përgjithësi kanë një kufi të lodhjes. Disa çelik inox dhe lidhjet me temperaturë të lartë nuk kanë një kufi të caktuar. Industria normalisht përcakton forcën e lodhjes së kushtëzuar : vlerën e stresit pa thyerje pas një numërimi të caktuar cikli, zakonisht 107 cikle. Kjo është vlera që do të gjeni në shumicën e certifikatave të testit të fiksuesve. Me pak fjalë: qëndrueshmëria në tërheqje = përballojë një ngarkesë të madhe statike; forca e lodhjes = përballoj mijëra ose miliona cikle dridhjesh të përsëritura.
3.2 Si të lexoni të dhënat e forcës së lodhjes në MTC dhe raportet e provës
Gjendja e ngarkimit dhe raporti i stresit R Testi i lodhjes së tensionit boshtor është standard për lidhësit. Raporti i stresit R = stresi minimal / stresi maksimal. R ndryshon me kushtet e punës. R=0 nënkupton ciklet e ngarkesës nga zero në vlerën kulmore; R>0 do të thotë se bulonja qëndron nën tension ndërsa ngarkesa luhatet. Bulonat e turbinës me erë shpesh testohen në R=0.1. Forca e lodhjes ndryshon ndjeshëm nën vlera të ndryshme R. Të dhënat e testuara në R=0 nuk mund të përdoren drejtpërdrejt për kushtet e shërbimit R=0.1.
Numri i ciklit Shënim tipik: 500MPa @ 107 cikle. Do të thotë që rrufeja i mbijetoi 10 milionë cikleve të ngarkesës alternative pa thyerje nën këtë raport stresi. Nuk garanton thyerje të menjëhershme pasi stresi tejkalon këtë vlerë, por rreziku i dështimit rritet shumë. Një kurth i zakonshëm: blerësit fokusohen vetëm në numrin MPa dhe injorojnë numrin e ciklit dhe raportin e stresit.
Lloji i mostrës së testimit
Mostra e shiritit të lëmuar: tregon vetëm vetinë e lodhjes materiale. Kjo vlerë nuk mund të përdoret si forca e lodhjes së bulonave të përfunduar.
Prova e përfunduar e fiksimit: provoni në bulonat e plota me fije dhe fileto të kokës. Këto janë të dhënat e vlefshme të pranuara nga inspektorët dhe mbikëqyrësit. Gjeometria e fillit dhe defektet e prodhimit do të ulin ndjeshëm performancën e lodhjes. Të dhënat e shiritit material mund të duken të mira, ndërsa bulonat e përfunduara dështojnë herët.
Kriteret e pranimit Standardet duke përfshirë ISO, ASTM, EN dhe EN 14399 për bulonat strukturore vendosin kërkesa të qarta për lodhjen. Shumica e specifikimeve kërkojnë ekzemplarë të shumtë për grumbull, pa thyerje të parakohshme dhe vendndodhje të kontrolluar të thyerjes.
3.3 Faktorët kryesorë që ndikojnë në forcën e lodhjes
Prodhimi i fijeve: filli i mbështjellë e tejkalon fijen e prerë. Fijet e mbështjellë sjellin stres të dobishëm të mbetur në shtypje në rrënjë
Rrezja e rrënjës së fillit: rreze më e madhe redukton përqendrimin e stresit dhe përmirëson forcën e lodhjes; rrënja e mprehtë çon në rënie dramatike të lodhjes
Trajtimi termik: mikrostrukturë uniforme e kalitur; dekarburizimi në sipërfaqe redukton shumë performancën e lodhjes
Gjendja e sipërfaqes: gërvishtjet, xhirot, gropat e korrozionit dhe brishtësia e hidrogjenit veprojnë si pika të fillimit të plasaritjes
Parangarkimi: parangarkesa e duhur ul amplituda e stresit të alternuar; parangarkesa e pamjaftueshme rrit luhatjen e ngarkesës dhe përshpejton dëmtimin e lodhjes
4. Faktorët që përshpejtojnë dështimin e lodhjes
Parangarkim i pamjaftueshëm: Humbja e parangarkesës shkakton ndarje të nyjeve nën dridhje, luhatje më të madhe të ngarkesës dhe rritje më të shpejtë të çarjes
Mospërputhja gjatë montimit: Stresi shtesë i përkuljes rrit përqendrimin e stresit
Korrozioni: Gropat e gropave veprojnë si origjina e plasaritjes; korrozioni i kombinuar me dridhje redukton ndjeshëm jetën e lodhjes
Defektet e prodhimit të fillit: Rrotullimet e rrotullimit, rreze e vogël e rrënjës, mikroçarje sipërfaqësore
Lirimi: Dridhja çon në humbje të vazhdueshme të parangarkesës dhe rritje të tensionit të alternuar
5. Udhëzues për përzgjedhjen dhe montimin për aplikimet e dridhjeve
5.1 Zgjedhja e mbërthyesit
Preferoni bulonat me fije të mbështjellë . Fijet e mbështjellë kanë rreze rrënjë më të lëmuara dhe përqendrim më të ulët të stresit. Jepini përparësi produkteve të furnizuara me raporte të provës së lodhjes së bulonave të përfunduara . Gjithmonë verifikoni raportin e stresit, numrin e ciklit dhe llojin e mostrës në vend që të kontrolloni vetëm rezistencën në tërheqje. Për kushte me dridhje të lartë, përshtatni zgjidhjet e duhura kundër lirimit për të reduktuar humbjen e parangarkesës.
5.2 Kontrolli i Kuvendit
Shtrëngoni në mënyrë të barabartë në çift rrotullues të specifikuar për të kontrolluar parangarkimin, shmangni nënshtrëngimin ose mbishtrëngimin
Siguroni shtrirjen për të parandaluar stresin shtesë të përkuljes në bulonat
Programoni inspektimin e rregullt të ri-shtrëngimit për pajisjet që vibrojnë vazhdimisht
Aplikoni veshje të përshtatshme në mjedise gërryese për të shmangur çarjet e lodhjes të shkaktuara nga gropa
6. FAQ
Q1: Forca në tërheqje është e kualifikuar, pse buloni thyhet pas dridhjes? A1: Forca në tërheqje vlerëson vetëm ngarkesën përfundimtare statike. Dështimi i lodhjes vjen nga dëmtimi kumulativ nën ngarkesa të alternuara. Rezistenca e kualifikuar në tërheqje nuk garanton rezistencë të mjaftueshme ndaj lodhjes për shërbimin e dridhjeve.
Q2: Cilat pika duhet të kontrolloj për forcën e lodhjes në raportet e provës? A2: Tre artikuj thelbësorë: 1. Testuar në bulona të përfunduara, jo shufra të lëmuara. 2. Raporti i stresit R përputhet me gjendjen tuaj aktuale të punës. 3. Numërimi i ciklit përkatës. E njëjta vlerë MPa me vlera të ndryshme R nuk është e këmbyeshme.
Q3: Cilat janë tiparet e sipërfaqes së thyerjes së lodhjes? A3: Zakonisht mund të shihni një zonë të lëmuar të përhapjes së çarjeve dhe një zonë të përafërt të këputjes përfundimtare, e cila është e ndryshme nga sipërfaqja plotësisht e ashpër e një thyerjeje tërheqëse.
Q4: A mund të zëvendësojnë bulonat standarde direkt bulonat e turbinës së erës? A4: Zëvendësimi i drejtpërdrejtë nuk rekomandohet. Aplikimet e turbinave me erë kërkojnë kontrolle më të rrepta mbi rrënjën e fillit, trajtimin termik, NDT dhe performancën e lodhjes. Bulonat e përgjithshme standarde nuk kanë diferencë të mjaftueshme të lodhjes.
