Може да попитате: как един болт, изработен от метал, страда от умора? Всъщност, след като въглеродната стомана се преработи в болтове, дългосрочното{0}}циклично натоварване може да създаде концентрации на напрежение в локалните области, ако първоначалните технически параметри и механични свойства не отговарят на изискванията. Когато това напрежение достигне критично ниво, ще се образуват малки пукнатини в болта - това е само първият етап на умора. Тъй като броят на циклите на натоварване се увеличава до определено ниво, пукнатините се разпространяват и в крайна сметка водят до внезапно счупване. Това е механизмът и резултатът от умората на болта.
Защо се появява умората приболтове от въглеродна стомана? Болтовете с по-висока{0}}якост по-вероятно ли са да се уморят? Първо, умората не е пряко свързана с нивото на якост на болта. Обикновените болтове имат по-ниски изисквания за якост и се използват в меки условия, където ефектите на умора са ограничени. Болтовете с висока -якост обаче се прилагат в среда със строги изисквания за опън, което естествено увеличава риска от умора. Поради тази причина повечето откази от умора, които срещаме в практиката, се случват ввисоко{0}}здрави болтове, въпреки че това не означава, че обикновените болтове никога не се уморяват - те просто подлежат на по-ниски изисквания за обслужване.
Основната причина за умората на болта е многократната промяна на локалното напрежение по време на циклично натоварване, което причинява кумулативно увреждане на слабите места и в крайна сметка образува пукнатини. Процесът е следният: напрежението първо разяжда уязвимите зони на болта, постепенно се появяват микропукнатини, пукнатините нарастват с течение на времето и след като достигнат критична дължина, болтът внезапно се счупва. Дългосрочният -анализ показва, че не е необходимо стресът, причиняващ умора, да е голям; дори може да бъде много по-ниска от границата на провлачване на болта. Следователно, след счупване от умора, повърхността на счупване обикновено не показва очевидна деформация или огъване, причинени от външна сила.
Въз основа на горния анализ можем да подобрим производствения процес, за да подобрим устойчивостта на умора на болтовете. Разгледайте следната диаграма:
Подсилена резба Диаграмата по-горе показва оптимизиран профил на резба със заоблен корен (R-радиус). Пукнатини от умора обикновено се появяват в корените на резбата и под главата на болта, така че модифицирането на основния производствен процес на резба може ефективно да предотврати умората. Нека го сравним с обикновените нишки:
Обикновена резба Конецът по-горе е стандартен конец с остри ъгли в основата. Такива-структури под прав ъгъл са силно чувствителни към промени в напреженията и склонни към счупване от умора. Както бе споменато по-рано, зоната под главата на болта е друго критично място за отказ от умора, както е показано на диаграмата:
Процес на умора на болта. Използвайки същия принцип като радиуса на основата на резбата, можем да добавим правилно оразмерен радиус на филетата на кръстовището между главата на болта и стеблото в рамките на допустимия проектен диапазон.
