Hardverismeret: hat tényező befolyásolja a rugófáradás erejét

Számos tényező befolyásolja a rugófáradás erejét

1. Az anyag folyáshatára és a kifáradási határ között bizonyos kapcsolat van. Általánosságban elmondható, hogy minél nagyobb az anyag folyáshatára, annál nagyobb a kifáradási szilárdsága. Ezért a rugó kifáradási szilárdságának növelése érdekében törekedjünk a rugóanyag folyáshatárának növelésére. Vagy használjon olyan anyagokat, amelyeknek magas a folyáshatár és a szakítószilárdság aránya. Ugyanazon anyag esetében a finomszemcsés szerkezet nagyobb folyáshatárral rendelkezik, mint a durva és finomszemcsés szerkezet.

2. A felületi állapot maximális igénybevétele leginkább a rugóanyag felületén jelentkezik, így a rugó felületi minősége nagyban befolyásolja a kifáradási szilárdságot. A rugós anyagok által hengerlés, húzás és tekercselés során keletkezett repedések, hibák és hegek gyakran okozzák a rugó fáradását és törését.

Minél kisebb az anyag felületi érdessége, annál kisebb a feszültségkoncentráció és annál nagyobb a kifáradási szilárdság. Az anyag felületi érdességének hatása a fáradási határra. A felületi érdesség növekedésével a kifáradási határ csökken. Azonos érdesség esetén a különböző acélminőségek és a különböző tekercselési módszerek eltérő mértékű kifáradási határcsökkentéssel rendelkeznek. Például a hidegen tekercses rugók redukciós foka kisebb, mint a melegen tekercselt rugóké. Mivel az acél forró tekercsrugót és annak hőkezelését felmelegítik, a rugó anyagának felülete érdes lesz az oxidáció következtében, és dekarbonizáció következik be, ami csökkenti a rugó fáradási szilárdságát.

Az anyagfelület köszörülése, préselése, szemcseszórása és hengerelése. Mindkettő javíthatja a rugó fáradási szilárdságát.

3. Minél nagyobb a mérethatású anyag mérete, annál nagyobb a különböző hideg- és melegmegmunkálási folyamatok által okozott hibák, és annál nagyobb a felületi hibák lehetősége. Ezek az okok mind a fáradtsági teljesítmény csökkenéséhez vezetnek. Ezért a rugó kifáradási szilárdságának számításakor figyelembe kell venni a mérethatás hatását.

4. Kohászati ​​hibák A kohászati ​​hibák a nem fémes zárványok, buborékok, elemek stb. az anyagban. A felületen lévő zárványok a feszültségkoncentráció forrásai, ami idő előtti kifáradási repedéseket okoz a zárványok és a hordozófelület között. Vákuumos olvasztás, vákuumöntés és egyéb intézkedések alkalmazása nagymértékben javíthatja az acél minőségét.

5. Ha a korrozív közeg rugó korrozív közegben dolgozik, akkor a felületen lévő lyukak vagy a felületi szemcsehatár korróziója miatt fáradtságforrássá válik. Változó feszültség hatására fokozatosan kitágul és törést okoz. Például az édesvízben dolgozó rugóacél kifáradási határa csak 10-25% a levegőben tapasztalhatónak. A korróziónak a rugó kifáradási szilárdságára gyakorolt ​​hatása nem csak a rugó változó terheléseinek kitett alkalmak számától függ, hanem az élettartamától is. Ezért a korrózió által érintett rugó tervezésekor és kiszámításakor figyelembe kell venni az élettartamot.

A korrozív körülmények között működő rugóknál a kifáradási szilárdságuk biztosítása érdekében nagy korrózióálló anyagokat lehet alkalmazni, mint például rozsdamentes acél, színesfémek, vagy védőréteg a felületen, mint pl. bevonat, oxidáció, permetezés, festés stb. . A gyakorlat azt mutatja, hogy a kadmium bevonat nagymértékben növelheti a rugó fáradási határát.

6. A hőmérsékleti szénacél kifáradási szilárdsága szobahőmérsékletről 120 °C-ra csökken, 120 °C-ról 350 °C-ra emelkedik, majd ismét leesik, ha a hőmérséklet meghaladja a 350 °C-ot. Magas hőmérsékleten nincs kifáradási határ. A magas hőmérsékleten működő rugóknál figyelembe kell venni a hőálló acélt. Szobahőmérséklet alatt az acél kifáradási határa megnő