Únava a únavové lomy kovových součástí

2022-08-09

Únavový lom je jednou z hlavních forem lomu kovových součástí. Od zveřejnění Wöhlerovy klasické únavové práce byly plně studovány únavové vlastnosti různých materiálů při zkouškách za různých zatížení a podmínek prostředí. Přestože problémů s únavou zaznamenala většina inženýrů a konstruktérů a bylo nashromážděno velké množství experimentálních dat, stále existuje mnoho zařízení a strojů, které trpí únavovými zlomeninami.
Existuje mnoho forem selhání únavového lomu mechanických částí:
*Podle různých forem střídavého zatížení je lze rozdělit na: únavu v tahu a tlaku, únavu v ohybu, torzní únavu, kontaktní únavu, vibrační únavu atd.;
*Podle velikosti celkových cyklů únavového lomu (Nf) lze rozdělit na: vysokocyklovou únavu (Nf>10⁵) a nízkocyklovou únavu (Nf<10⁴);
*Podle teplotních a středních podmínek součástí v provozu je lze rozdělit na: mechanickou únavu (normální teplota, únava na vzduchu), únavu při vysokých teplotách, únavu při nízkých teplotách, únavu chladem a teplem a korozi.
Existují však pouze dvě základní formy, a to smyková únava způsobená smykovým napětím a normální lomová únava způsobená normálním napětím. Jiné formy únavového lomu jsou kompozitem těchto dvou základních forem za různých podmínek.
Zlomeniny mnoha částí hřídele jsou většinou rotační ohybové únavové lomy. Během únavového lomu při rotačním ohybu se oblast zdroje únavy obecně objevuje na povrchu, ale není zde žádné pevné místo a počet zdrojů únavy může být jeden nebo více. Vzájemné polohy zóny zdroje únavy a poslední zóny lomu jsou obecně vždy obráceny o úhel vzhledem ke směru otáčení hřídele. Z toho lze odvodit směr otáčení hřídele z relativní polohy oblasti zdroje únavy a oblasti posledního lomu.
Když je na povrchu hřídele velká koncentrace napětí, může se objevit více oblastí zdroje únavy. V tomto bodě se poslední zóna lomu přesune do vnitřku dříku.