Kuidas vältida poltühenduste väsimust

Poltühendustes esineb sageli teatud tüüpi rikkeid, mida nimetatakse väsimusmurrudeks. Väsimusmurrud tekivad enamasti vibreerivates tingimustes. Nagu vesiniku rabestumine, on see äkiline rike ja praegune tehnoloogia ei suuda ette ennustada, millal polt väsimuse tõttu puruneb. Seetõttu peame algusest peale võtma ennetavaid meetmeid.

Igal poldil on oma kasutusiga. Kuigi poldid on korduvkasutatavad, ei ole need mõeldud piiramatuteks kasutustsükliteks. Kui poldid on teatud keskkondades pidevalt tugeva või vahelduva koormuse all, suureneb väsimusmurdumise tõenäosus märkimisväärselt. Sellised luumurrud võivad tõsiselt kahjustada tootmisseadmeid ja põhjustada isegi ohutusõnnetusi.

Miks tekib poltidele väsimusmurd? Valdkonnas laialdaselt aktsepteeritud selgitus on: erinevuste tõttu teeninduskeskkonnas poltja ühendatud osade alusmaterjal, samuti liikuvate komponentide kuju ja suuruse erinevused, võib poldi liigne eelkoormus põhjustada ebaühtlase kohaliku pingejaotuse. Pideva vahelduva koormuse korral ja materjali ebapiisava elastsuse korral tekivad poldi sisse järk-järgult mikropraod. Kui need nähtamatud praod jõuavad kriitilisse punkti, puruneb polt ootamatult. Palja silmaga vaadates tundub, et see on hetkeline katkestus, kuid tegelikult areneb see aja jooksul aeglaselt. Protsess on järgmine: paigaldamisel tekivad pinge kontsentratsioonipunktid, poldi alusmaterjal rebeneb järk-järgult, teatud aja möödudes tekivad väikesed praod ja kriitilise oleku saavutamisel tekib järsk murd.

See on üks põhjus, miks enne poltide kasutuselevõttu on vaja tõmbetugevuskatseid. Kuigi tõmbekatse ei võta kaua aega, võimaldab see poldi põhihindamist murdekoha ja purunemisjõu põhjal. Kui katsetamise ajal on purunemismoment liiga väike, ei ole seda poltide partii soovitatav kasutada. Teine oluline tegur on temperatuurimuutus keskkonnas. Kui töötemperatuur on liiga kõrge või madal või kõikub järsult, lüheneb poldi kasutusiga oluliselt. Koos õhu söövitava toimega muutub väsimusmurdude oht väga suureks.

Need tõrketegurid on peamiselt põhjustatud materjali ebapiisavast kohanemisvõimest keskkonnaga. Väsimusmurdude riski vähendamiseks saame tootmisprotsesse asjakohaselt täiustada. Kui tingimused seda võimaldavad, võib polte enne keerme rullimist kuum{2}}töödelda (tavaline protsess on kõigepealt keerme rullimine, seejärel kuumtöötlus). Teise võimalusenatäiskeermega poldidsaab asendada osaliselt keermestatud osadega, kuna sileda varreosa väsimuskindlus on palju suurem kui keermestatud sektsioonil.