Come prevenire il cedimento per fatica delle parti della macchina?
Quando si lavora con macchine o attrezzature bisogna essere consapevoli che le loro parti sono sottoposte a carichi ciclici o variabili che possono portare a un cedimento per fatica. In questo momento, dobbiamo conoscere i motivi del cedimento per fatica delle seguenti parti della macchina e le misure preventive nel processo di progettazione.
Il cedimento per fatica può verificarsi a causa delle seguenti cause
(1) Presenza di irregolarità o discontinuità interne.
(2) Irregolarità risultanti dagli stessi processi di lavorazione delle parti.
(3)Tipo di geometria della parte. Ciò influenzerà la velocità con cui si propagheranno le crepe.
(4) Influenza dell'ambiente: fatica termica e fatica da corrosione.
(5)Anche la presenza di una piccola crepa in una parte può portare a un affaticamento prematuro. Le estremità della fessura sono punti in cui si accumula tensione, che amplifica l'effetto di carichi ciclici o variabili. I carichi ciclici provocano uno stato di tensione interna che farà crescere la fessura alle sue estremità poiché è nei punti in cui la tensione si concentra maggiormente. Di conseguenza, la crepa crescerà sempre più fino a quando non si verificherà il suo improvviso cedimento.
Precauzione
1. Innanzitutto, è necessario tenere presente che qualsiasi variazione nelle parti della macchina sono regioni speciali in cui si concentreranno le sollecitazioni, il che influirà sulla loro resistenza alla fatica della macchina.
2.La geometria di una parte influirà anche sulla velocità di propagazione della crepa. Un progetto che favorisca l'emergere di aree di concentrazione delle sollecitazioni, modifiche della sezione trasversale, presenza di scanalature, fori o angoli inseriti, consentirà uno sviluppo più rapido di una fessura.
3. Anche il progetto ha un'influenza significativa sulla rottura per fatica. Qualsiasi discontinuità geometrica funge da concentratore di sollecitazioni e può diventare il punto di origine di una cricca per fatica. Più acuta è la discontinuità, più grave è l'accumulo di stress.
4.Evitare irregolarità strutturali o rivedere il progetto, eliminando i bruschi cambiamenti lungo i bordi che portano a bordi squadrati porterà a una maggiore resistenza alla fatica.
5. Anche le dimensioni della parte giocano un ruolo; l'aumento delle loro dimensioni si traduce in un limite di fatica inferiore.
6. Migliorare la finitura superficiale lucidando, per evitare piccoli graffi o scanalature che appaiono sulla superficie di una parte a causa del taglio.
7. Indurimento superficiale tramite processi di carburazione e nitrurazione in cui un componente è esposto ad un'atmosfera ricca di carbonio o azoto ad alte temperature. Questo strato è solitamente profondo 1 mm e più duro del materiale del nucleo.
8. Lo stress fluttuante o ciclico è un altro aspetto da tenere a mente. I loro carichi agiscono per un gran numero di cicli prima che si verifichi la rottura, essendo uno dei principali parametri presenti nella resistenza a fatica del materiale.
9. Una sollecitazione di trazione intermedia peggiora le prestazioni relative alla fatica nei metalli poiché allarga la cricca. Al contrario, lo stress da compressione lo migliora.
10.Aumentare le prestazioni mediante sollecitazione di compressione residua su uno strato superficiale sottile. L'effetto complessivo è che la probabilità di nucleazione della cricca e rottura per fatica è ridotta.
Durante la progettazione di parti di macchine, possiamo aumentare la loro resistenza alla fatica, in modo che non si guastino facilmente a causa di temperature elevate o carichi pesanti, che influiranno sull'effetto operativo della macchina. Se desideri conoscere ulteriori informazioni relative alle parti della macchina dopo aver esaminato il contenuto di cui sopra, puoi contattarci per soluzioni più dettagliate.
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