Atsperu bojājumu analīze un novēršanas metodes

Pavasaris ir neaizstājama vispārējo mašīnu sastāvdaļa, kas spēlē lomu buferu līdzsvarošanā, enerģijas uzkrāšanā, automātiskajā vadībā, atgriešanās pozicionēšanā, drošības apdrošināšanā utt. Atspere lietošanas laikā dažādu iemeslu dēļ bieži sabojājas, kā rezultātā rodas mehāniski bojājumi. Tāpēc ir jāapspriež atsperes bojājumu cēloņi un to novēršana lietošanas laikā.

Galvenie faktori, kas izraisa atsperes bojājumus, ir materiāla defekti, apstrādes un ražošanas defekti, nepareiza termiskā apstrāde, nepareiza virsmas apstrāde un darba vides faktori. Atsperes virsmas defekti, tostarp triecienu pēdas, nodilums no berzes, bedres utt., rada lielāko daļu no atsperes bojājumiem, veidojot 50%. Turklāt plaisas aizņem 20%; ieslēgums un porainība veido 13%; dekarbonizācija, termiskā apstrāde un virsmas stiprināšana veido attiecīgi aptuveni 3%.

Atsperes bojājumu var izraisīt viens iemesls vai vairāku iemeslu kombinācija. Tāpēc atsperes bojājumu analīzei vispirms ir jāizpēta un jāanalizē piemēra bojājumu parādība, jānoskaidro to bojājumu veids un pēc tam jānoskaidro to cēloņi, lai ierosinātu uzlabošanas pasākumus.

Atsperes izejvielu izraisīts atsperes bojājums:

(1) Tērauda atšķirīgo kausēšanas metožu dēļ tēraudā būs dažādas ieslēgumu pakāpes, kas izraisa atsperes priekšlaicīgu noguruma bojājumu, pārmērīgi ieslēgumi vai lieli izmēri, slikta vienmērība ietekmēs materiāla mehāniskās īpašības, un ir viegli rasties priekšlaicīgam noguruma bojājumam. Piemērs: Transportlīdzekļa piekarei izmantotā vērpes stieņa atspere salūza, kad jaunā automašīna tika izņemta no noliktavas. Analīze liecina, ka lūzums radies rupja, trausla ieslēguma dēļ atsperes apakšvirsmā.

Preventīvie pasākumi:

Atsperu materiālam jābūt ar izcilu zelta apstrādes kvalitāti, piemēram, stingru ķīmiskā sastāva kontroli, augstu tīrības pakāpi un zemu ieslēgumu saturu, kā arī materiāla sastāva un organizācijas vienmērīgumu un stabilitāti. Lai samazinātu tērauda kaitīgo gāzu un piemaisījumu elementu daudzumu un uzlabotu tērauda tīrību, jāizmanto tādas rafinēšanas tehnoloģijas kā vakuuma rafinēšana un elektroizdedžu pārkausēšana.

(2) Defekti, ko var izraisīt velmēšanas process: atlikušā caurules saraušanās un centrālās plaisas; locījuma defekts; lineāri defekti, skrambas;

Virsmas korozijas bedre: pārdegusi virsma, apelsīna mizas virsma, kaņepju bedre; tās var izraisīt atsperes bojājumus.

Preventīvie pasākumi:

Tērauda rūpnīcām jācenšas izvairīties no velmēšanas procesā radušajiem defektiem un tos novērst; atsperu rūpnīcām jāstiprina atsperu izejvielu kvalitātes pārbaude un jācenšas izmantot labas virsmas kvalitātes materiālus.

Ražošanas procesa izraisīts atsperes bojājums:

Aukstā formēšanas spirālveida atsperu virsmas defekti var rasties slikta aprīkojuma vai nepareizas regulēšanas dēļ. Atsperes spoleplkst.

Piemēram, kad automātiskā atsperes tīšanas mašīna griež atsperi, griešanas nazis var iedurt tērauda stieples iekšējo virsmu pie atsperes gredzena. Atsperes noguruma ilgums ievērojami samazinās, jo karstās formēšanas augstās temperatūras dēļ atsperes virsmā ir apelsīna mizas defekti.

Vai arī karstās formēšanas laikā, tā kā karsēšanas temperatūra ir pārāk zema, tērauda plastiskums nav pietiekams, un atsperes virsmas spriegums karstās formēšanas procesā pārsniedz materiāla stiprības robežu, radīsies plaisas.

Preventīvie pasākumi:

Ražošanas procesā ir arī jāpastiprina atsperes virsmas kvalitātes pārbaude, lai pēc iespējas izvairītos no virsmas defektiem.

Atsperes atteice, ko izraisa termiskās apstrādes procesa defekti:

Atsperes nevienmērīgā virsmas un centra temperatūras sadalījuma dēļ tās uzsildīšanas vai atdzišanas laikā radīsies termiskais spriegums, un fāžu maiņas process radīs organizatorisko spriegumu, kura kopējā vērtība pārsniedz materiāla izturības robežu, kā rezultātā rodas plaisas.

Šis defekts biežāk sastopams lielākām atsperēm, kas rūdītas ūdenī; plaisu nevar salabot, to var tikai nodot metāllūžņos. Turklāt izejvielu defekti, piemēram, tērauda atlikušie saraušanās caurumi, balti plankumi, aukstās apstrādes instrumentu pēdas, skrambas un locījumi aukstās vilkšanas un karstās velmēšanas procesā, rūdīšanas laikā izraisīs sprieguma koncentrāciju un plaisāšanu.

Uzņēmuma atspere, pateicoties īsās un seklās locījuma plaisas sākotnējai virsmai, rūdīšanas termiskās apstrādes laikā, plaisa pa radiālo izplešanos līdz 3,9 mm noguruma stāvoklī pārbaude, tas vispirms izpletās līdz kritiskajam izmēram un izraisīja atsperes tūlītēju pārrāvumu. Nepareizas termiskās apstrādes rezultātā radusies anomāla struktūra, piemēram, rupji rūdīts martensīts;

Preeitektoidālais ferīts vai brīvais ferīts; Karbīda segregācija; Atsperes termiskās apstrādes deformācija; Virsmas oksidēšanās un dekarburizācija izraisīs atsperes bojājumus.

Preventīvie pasākumi:

Papildus stingrai sildīšanas temperatūras un turēšanas laika kontrolei ir ļoti svarīgi kontrolēt krāsns atmosfēru un regulāri analizēt sildīšanas gāzes sastāvu, lai nodrošinātu normālu siltuma padevi. Lai samazinātu deformāciju un novērstu rūdīšanas plaisāšanu, papildus pārmērīgi lielām termoformēšanas atsperēm vispārējās termoformēšanas atsperes tiek atdzesētas eļļā.