Машины, как предполагается, не ломаются, и механические компоненты, такие как валы, cоединители, и структуры, как предполагается, не терпят поломок. Но когда они действительно терпят поломку, они могут сказать нам точно почему. Это может казаться немного неправдоподобным, но эксперты говорят, что причины для больше чем 90 % всех неисправностей завода могут быть обнаружены с осторожной физической экспертизой, используя, низко приводящие в действие усиления и некоторые основные физические испытания. Осмотр неисправности покажет вовлеченные силы, был ли груз, прикладной циклической или, единственной перегрузкой, руководством критического груза, и влиянием внешних сил, таких как остаточные усилия или коррозия. Тогда, точно зная физические корни неисправности, Вы можете преследовать и человеческие ошибки и скрытые причины этих физических корней.
ПОНИМАНИЕ ОСНОВ
Прежде, чем объяснить, как диагностировать неисправность, мы должны рассмотреть эффекты напряжения на части. Когда груз помещен в часть, он искажается. В проекте звука груз не является чрезмерным, напряжение не превышает "пункт нагружения", и часть искажает эластичность, то есть, когда груз выпущен, часть возвращается к ее оригинальной форме. Это показывают на рисунке 1, диаграмме "напряжения - напряжения", которая показывает отношения между грузами и деформацией.
В хорошем проекте часть работает в упругом диапазоне, область между происхождением и силой нагружения, часть будет надолго искажена. Еще большие увеличения груза заставят часть фактически ломаться.
Рисунок 1 иллюстрирует основные точки, и применяется, когда нагрузка на участие является относительно постоянной, как, например, нагрузка на кадр здания или напряжение в ножках вашего стола.Это совершенно другой случай, когда колебания нагрузок применяются, например, в гидравлических цилиндрах или в автомобильном шатуне. Эти колебания нагрузок называют усталость нагрузок, и, когда усталостная прочность превышена, трещины могут развиваться.Эти усталостные трещины могут работать медленно, свой путь через стороны до тех пор, пока происходит перелом. (Коррозия может существенно сказаться на выносливости).
Пластичные перегрузки. Хрупких перегрузки. Неисправности
"Пластический разрыв" является одним, где есть много искажений сломавшехся частей. Как правило, в рамках пластичного сбоя, когда он искажает и не может нести необходимую нагрузку, как перегруженая сталь вешалки пальто.Тем не менее, некоторые пластичные части могут разорвать на две части и могут быть выявлены, поскольку существует много искажений вокруг перелома детали, аналогичный тому, что произошло бы, если бы вы попытались положить слишком большу нагрузку на низкоуглеродистую стальи болта.
Термин "хрупкого разрушения" используется, когда часть перегружена, нет видимых искажений. Это может произойти, потому что материал очень хрупкий, как, например, серый чугун или закаленная сталь, или когда нагрузка применяется крайне быстро на нормально пластичные части.А тяжелые ударные нагрузки на наиболее пластичный фрагмент может привести к излому, как стекло.
Важным аспектом является то, что неисправности на пути нагрузки применяются. А трещина будет расти всегда перпендикулярно к плоскости максимального стресса.Ниже мы покажем пример различия во внешнем виде между пластичной перегрузкой и ломкими перегрузками неисправностей.
Кстати, к сведению осторожность заключается в том, что тип перелома, пластичного и хрупкого, следует сравнить с характером материала. Есть несколько случаев, когда хрупкий материал, как правило, появляется в пластичном материале. Это свидетельствует о том, что любой груз был применен очень быстро или некоторые изменения произошли в материале, как, например, низкая температура охлаждения, и материал не пластичный.Одним из примеров этого является низкоуглеродистой стали клип, используемых для проведения каналом позицию в охлажденном (-50 F) склад. Деталь была сделана из очень пластичного материала, но она не в хрупкой основе.Расследование показало, что по ней был удар,так что она деформирована при нормальных температурах.
В хрупких перегрузках промвал, разделение на две половинки, не совсем мгновенно, но расходы на огромной ставке, почти со скоростью звука в материале. Трещина начинается в точке максимального напряжения, а затем растет по всей спайности из отдельных зерен материала.Одним из результатов этого является то, что в направлении разрушения путь часто указывается точкой.
До сих пор мы говорили о грубых перегрузоках, которые могут привести к немедленной, а почти мгновенной, катастрофической неисправности. Очень важным отличием является то, что усталостные трещины во время растут по всем частям. Мы видели усталость неисправностей в 1200 об / мин двигатель, валы которого имели менее 12 часов с установкой до окончательного перелома, около 830,000 циклов.С другой стороны, мы также провели мониторинг роста трещины в медленно вращающемся технологическом оборудовании шахты, которая имела много месяцев работы и более 10,000,000 циклов работы.
Усталостные зоны, как правило, более гладкие, чем мгновенная зона, в которой, как правило, хрупкие и кристаллические на вид. Прогресс марки являются свидетельством того, что темпы роста трещины увеличились по валу, и не появляются на многих деталях. Есть некоторые сложные механизмы, участвующие в возбуждении усталостной трещины и после того, как взломать начинается, практически невозможно остановить из-за концентраций напряжений по краям.
Концентрация напряжений
Концентрации напряжений в физических и металлургических условиях, которое увеличивают напряжение в местной части некоторых факторов. Хорошим примером является шахта показано на рисунке 2. Мы видим, что напряжение в области, радиус колеблется в зависимости от величины радиуса. Маленький радиус можно увеличить напряжение резко.
Концентрация напряжений, указанной как символ кт, могут быть вызван изменениями в металлургической или измененной форме. Существует обширные данные, которые свидетельствуют о том, что результат этого значения зависит от типа и от напряжения, например, изгиб, кручение и т.д., а также общие формы части.
Концентрации имеют большое влияние на металлургическое оборудование, поскольку их воздействие влияет на повышение числа отказов. Трещина может начаться только как эффект от операционной нагрузки или он может быть умножен на коэффициент концентрации напряжений.