Ako zabrániť únave v skrutkových spojoch

V skrutkových spojoch často dochádza k poruche známej ako únavový lom. Únavové zlomeniny sa väčšinou vyskytujú pri vibráciách. Podobne ako vodíkové skrehnutie ide o náhle zlyhanie a súčasná technológia nedokáže vopred predpovedať, kedy sa skrutka zlomí v dôsledku únavy. Preto musíme hneď od začiatku prijať preventívne opatrenia.

Každá skrutka má svoju životnosť. Hoci sú skrutky opakovane použiteľné, nie sú určené na neobmedzené cykly používania. Keď sú skrutky v určitých prostrediach neustále vystavené veľkému alebo striedavému zaťaženiu, pravdepodobnosť únavového lomu sa výrazne zvyšuje. Takéto zlomeniny môžu spôsobiť vážne poškodenie výrobného zariadenia a dokonca viesť k bezpečnostným nehodám.

Prečo dochádza pri skrutkách k únavovému lomu? Všeobecne akceptované vysvetlenie v tomto odvetví je: kvôli rozdielom medzi servisným prostredím skrutkaa základného materiálu spájaných častí, ako aj variácií v tvare a veľkosti pohyblivých komponentov, nadmerné predpätie skrutky môže mať za následok nerovnomerné lokálne rozloženie napätia. Pri nepretržitom striedavom zaťažení a pri nedostatočnej ťažnosti materiálu sa vo vnútri skrutky postupne vytvárajú mikrotrhliny. Keď tieto neviditeľné trhliny dosiahnu kritický bod, skrutka sa náhle zlomí. Voľným okom sa zdá, že ide o okamžitý zlom, no v skutočnosti sa postupom času vyvíja pomaly. Proces je nasledovný: pri montáži sa vytvoria body koncentrácie napätia, základný materiál svorníka sa postupne trhá, po určitom čase sa objavia drobné trhlinky a po dosiahnutí kritického stavu dôjde k náhlemu zlomu.

To je jeden z dôvodov, prečo sa pred uvedením skrutiek do používania vyžadujú skúšky pevnosti v ťahu. Hoci ťahová skúška netrvá dlho, umožňuje základné vyhodnotenie svorníka na základe miesta lomu a lomovej sily. Ak je počas testovania krútiaci moment príliš nízky, použitie tejto série skrutiek sa neodporúča. Another important factor is temperature change in the environment. Ak je prevádzková teplota príliš vysoká alebo nízka alebo prudko kolíše, životnosť skrutky sa výrazne skráti. V kombinácii s korozívnym účinkom vzduchu je riziko únavových zlomenín veľmi vysoké.

Tieto poruchové faktory sú spôsobené najmä nedostatočnou prispôsobivosťou materiálu prostrediu. Môžeme vhodne zlepšiť výrobné procesy, aby sme znížili riziko únavových zlomenín. Ak to podmienky dovoľujú, skrutky možno pred valcovaním závitov tepelne spracovať- (štandardný proces je najprv valcovanie závitov a potom tepelné spracovanie). prípadneskrutky s plným závitommožno nahradiť čiastočne závitovými, pretože hladká časť drieku má oveľa vyššiu odolnosť proti únave ako časť so závitom.