O lomu klikového hřídele a brokování
2020-10-28
Klikový hřídel, ať už se jedná o klikový hřídel automobilového motoru, klikový hřídel lodního motoru nebo klikový hřídel průmyslového čerpadla, podléhá kombinovanému působení střídavého ohybového a střídavého torzního zatížení během procesu rotace. Nebezpečné úseky klikového hřídele, zejména přechodové zaoblení mezi čepem a klikou Někdy dochází k prasknutí klikového hřídele v důsledku vysoké koncentrace napětí.
Provozní podmínky proto vyžadují, aby měl klikový hřídel dostatečnou pevnost, aby se zajistilo, že se klikový hřídel během provozu nezlomí. V současné době je použití brokování pro změnu odolnosti klikových hřídelů proti únavě široce používáno v široké škále aplikací a účinek je vcelku uspokojivý.
Ve srovnání s vadou tradičního procesu válcování je v důsledku omezení technologie zpracování klikového hřídele obtížné sladit zaoblené rohy každého čepu s válcem, což často způsobuje jev hlodání zaoblených rohů a klikového hřídele po válcování je silně deformován, ne efektivně. Mechanismus brokového peeningu spočívá v použití pelet s přísně kontrolovaným průměrem a určitou silou k vytvoření proudu pelet působením vysokorychlostního proudění vzduchu a jejich nepřetržitému rozprašování na kovový povrch klikové hřídele, stejně jako kladivo nespočtem malých kladiva k vytvoření povrchu klikového hřídele Vytvářejí extrémně silnou plastickou deformaci a tvoří za studena zpevněnou vrstvu. Zjednodušeně řečeno, protože klikový hřídel je při zpracování namáhán různými mechanickými řeznými silami, je rozložení napětí na jeho povrchu, zejména změna průřezu klikového hřídele, extrémně nerovnoměrné a při práci je namáháno střídavě, tzv. je to snadné Dochází ke korozi pnutí a snižuje se únavová životnost klikového hřídele. Proces brokování má zavést předkompresní napětí, aby se vyrovnalo tahové napětí, které díl obdrží v budoucím pracovním cyklu, čímž se zlepší odolnost proti únavě a bezpečná životnost obrobku.
Kromě toho jsou výkovky klikového hřídele přímo vyrobeny z ocelových ingotů nebo vykovány z oceli válcované za tepla. Pokud nejsou procesy kování a válcování řádně řízeny, často dochází k segregaci součástí, hrubým zrnům původní struktury a nepřiměřenému rozložení vnitřní struktury v polotovarech. A další metalurgické a organizační vady, čímž se snižuje únavová životnost klikového hřídele, proces zpevňování může zjemnit strukturu a výrazně zlepšit její únavový výkon.