Novinky

Odeslat stránku emailem

Zašlete tuto stránku svým přátelům, ať se na ní také podívají.

Pochopení únavového lomu - 2. část

Bezpochyby nejčastější příčinou poruchy, na kterou můžete narazit, je únava materiálu. Jako únavový lom vzniká? Jaké jsou jeho příčiny? Je možné mu předejít?

předchozí díl 

Materiálové listy většiny materiálů obvykle uvádějí únavovou pevnost. V závislosti na materiálu může tento údaj informovat buď o hodnotách zatížení, pod kterými se únavový lom nevyskytuje (někdy se také používá výraz „mez únavy") nebo o hodnotách zatížení, při kterých se únavový lom vyskytuje při určitém (zpravidla vysokém) počtu opakování cyklu.

Hodnoty únavové pevnosti uváděné na materiálových listech se většinou stanovují pomocí střídavého namáhání . To odpovídá např. změnám ohybového zatížení rotující hřídele. Což se však může lišit od způsobu, jakým se mění namáhání materiálu ve vašem konkrétním případě. Zatížení se může opakovaně pohybovat mezi nulovými hodnotami až po určité hodnoty při provozu nebo může být konkrétní část stroje pod určitým stálým statickým zatížením v tahu za spolupůsobení vibrací, v důsledku čehož budou hodnoty zatížení kolem této hodnoty oscilovat.

V takovýchto případech byste neměli porovnávat pouze samotné největší namáhání daného dílu s únavovou pevností.Je zapotřebí si uvědomit, že únava spočívá právě v opakovaném zatěžování materiálu – tedy zatěžování, které se v čase mění.

Pokud nedochází ke změnám v míře namáhání, k únavě materiálu nemůže dojít. Kromě největšího namáhání tak tady potřebujete také znát, jaké je ve stejném místě minimální napětí, tj. rozsah hodnot namáhání v určitém místě, ke kterým dochází v delším časovém úseku. Další možný přístup spočívá ve zhodnocení průměrného (nebo neustálého) namáhání s přihlédnutím k cyklickému namáhání , resp. k hodnotám, o které se zatížení v průběhu času odchyluje od průměrného zatížení.

Pro převod hodnot největšího a nejmenšího (neboli hodnot průměrného a cyklického) namáhání na střídavé namáhání existuje několik rovnic. Samotná skutečnost, že existuje tak velké množství rovnic, naznačuje, že žádná z nich není vlastně univerzálně použitelná – pokud by tomu tak bylo, všichni by používali jen tu jedinou správnou. Tyto rovnice snadno dohledáte ve všech základních učebnicích pro strojní inženýry. Jednou z nejjednodušších a zároveň nejznámějších je Goodmanova rovnice, ovšem v praxi bývá ve většině případů nejpřesnější Walkerova rovnice.

Jak jistě sami chápete, únavu materiálu nelze při projektování tak snadno uchopit, jako když berete v potaz nadměrné zatížení. To je nejspíš také důvodem, proč se únavový lom vyskytuje mnohem častěji než poruchy z nadměrného zatížení. Pokud ale budeme všichni postupovat v souladu s výše uvedenými základními principy, mělo by se nám podařit výskyt únavového lomu alespoň redukovat.